本發(fā)明涉及植物培育技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種植物酶誘變雜交育種方法。
背景技術(shù)：
農(nóng)作物新品種在促進(jìn)糧食生產(chǎn)中具有非常重要的作用，因此植物育種已經(jīng)成為世界各國(guó)研究的熱門課題。
目前常見(jiàn)的育種方法有選擇育種、雜交育種、誘變育種(物理誘變育種和化學(xué)誘變育種等)、生物技術(shù)育種等，但是這些育種方法不同程度存在以下缺陷：1、育種周期長(zhǎng)；2、育種成功率低；3、育種可預(yù)見(jiàn)性低；4、特別是難以培育出抗病、抗蟲(chóng)、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)新品種；因此，探索研究新的植物育種方法，快速培育出抗病、抗蟲(chóng)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)新品種，已經(jīng)成為無(wú)數(shù)育種有識(shí)之士終生努力追求的目標(biāo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種植物酶誘變雜交育種方法，解決現(xiàn)有的育種方法育種周期長(zhǎng)、育種成功率低、育種可預(yù)見(jiàn)性低、特別是難以培育出抗病、抗蟲(chóng)、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)新品種的問(wèn)題。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
一種植物酶誘變雜交育種方法，包括以下步驟：
(1)制備植物酶液體
將選定的母本和父本的完整植物體和耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲(chóng)植物一起粉碎，將粉碎后的物料裝進(jìn)塑料桶中；加入植物酵素，存放至少3個(gè)月，制成植物酶原液；取上述植物酶原液，按體積比為1：200比例加水，配制成植物酶液體；
(2)用植物酶誘變方法培育母本和父本種子
2.1)選定的母本和父本的種籽，加入步驟(1)制備好的植物酶液體中，浸泡1-2小時(shí)后，撈出裝入塑料袋中，浸潤(rùn)2-4個(gè)小時(shí)后，播種；
2.2)播種出苗后，每日用步驟(1)制備好的植物酶液體噴灑2-3次；20天后，1-2天噴灑1-2次植物酶液體，直至成熟；從中選擇外觀性狀有變異的植株或者整體性狀理想的植株，作為母本和父本種子；
(3)用植物酶誘變雜交方法實(shí)施雜交
3.1)將步驟2.2)收獲的已誘變母本和父本種籽在步驟(1)制備好的植物酶液體中浸泡1-2小時(shí)后，撈出裝入塑料袋中，浸潤(rùn)2-4個(gè)小時(shí)后，播種；
3.2)步驟3.1)播種出苗后，每日用步驟(1)制備的植物酶液體噴灑2-3次，直至適宜雜交；
3.3)將步驟3.2)培育的母本和父本，按常規(guī)雜交方法，進(jìn)行雜交；
3.4)步驟3.3)雜交完成8小時(shí)后開(kāi)始，每日用步(1)制備好的植物酶液體噴灑養(yǎng)護(hù)2-3次，20天后，以后每1-2天噴灑1-2次，直至成熟；
3.5)從步驟3.4)雜交的母本植株中，選擇理想變異植株，按步驟2.1)、2.2)重復(fù)種植，按常規(guī)選種方法，選育新品系、新品種。
其中，優(yōu)選地，所述步驟(1)中植物酵素與粉碎后的物料重量比為3～5:1。
其中，優(yōu)選地，所述耐旱植物為馬紫菜、蘆薈、仙人掌、蟹爪蘭、胡楊、泡果沙拐棗、白麻、河西菊中的任意一種或幾種。
其中，優(yōu)選地，所述耐寒植物葉為雪松葉，銀杏葉、白樺葉、松樹(shù)葉、毛榛葉中的任意一種或幾種。
其中，優(yōu)選地，所述抗病抗蟲(chóng)植物為艾草、射干草、狼尾巴蒿中的任意一種或幾種。
其中，優(yōu)選地，所述步驟(1)選定的母本和父本的完整植物體和耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲(chóng)植物的重量比為1：1：1：1。
本發(fā)明的核心創(chuàng)新點(diǎn)是發(fā)現(xiàn)了植物酶誘導(dǎo)變異，并將植物酶誘變方法與雜交方法組合成復(fù)合育種方法；關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)是制作理想的復(fù)合植物酶液體，并用其浸泡萌發(fā)育種目標(biāo)植物及母本和父本種子，及噴灑養(yǎng)護(hù)其生長(zhǎng)全過(guò)程，誘導(dǎo)其產(chǎn)生理想變異。
目前已經(jīng)做出的植物酶液體所含植物種類包括：分別以花生、大豆、小麥、玉米、水稻、高粱、紅薯、土豆、芝麻、油菜籽、絲瓜、辣椒、南瓜、冬瓜、豆角等為母本和父分別與以玉米、高粱、山藥、人參、何首烏、生地、甘草、枸杞、葛根、芍藥、黃芪、向日葵、核桃、無(wú)花果、批把樹(shù)、甘蔗、馬齒菜、仙人掌、蘆薈、艾草、南瓜、葫蘆、絲瓜、苦瓜、豆角、甜瓜、西瓜、冬瓜、西紅柿、茄子、莧菜、生菜、紫蘇、藿香、辣椒、草莓、苜蓿草等為母本和冬青樹(shù)葉、松柏葉、柳樹(shù)葉、銀杏樹(shù)葉、葡萄、石榴樹(shù)葉、生地、甘草、金銀花、車前草、十香菜等中草藥及蘋果、李子、桃、杏、香蕉等水果為多元組合，已經(jīng)做成復(fù)合型植物酶原液2000多斤，所含植物單體多達(dá)一百多種。
用本發(fā)明這種方法，已經(jīng)培育出的種質(zhì)資源、新品系有：花生、大豆、小麥、玉米、水稻、芝麻、高粱、絲瓜、辣椒、苦瓜、西紅柿、紅薯、土豆、芋頭等900多個(gè)。
本發(fā)明的有益效果：
(1)效果好：多重誘導(dǎo)母本和父本產(chǎn)生突破性變異，特別是零代變異及理想變異明顯，為培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病抗蟲(chóng)、耐寒耐旱新品種創(chuàng)造了條件。
(2)操作簡(jiǎn)便：本方法與雜交育種相比，簡(jiǎn)便到無(wú)法想象的程度；雜交育種，操作難度大，自花授粉植物，甚至無(wú)法操作，而本方法不論什么植物都可以操作，在技術(shù)員指導(dǎo)下，任何人都可以操作，把艱難的農(nóng)作物育種變成了人人都能操作的簡(jiǎn)便的工作。
(3)適用性廣：所有植物，都能夠用這種方法培育新品種；適用于全球所有地區(qū)。
(4)效率高：本方法變異速度快、強(qiáng)度大，育種效率高，與雜交育種比較，效率提高數(shù)十倍以上。
(5)成本低：綜合成本降低數(shù)倍，甚至數(shù)十倍。
(6)便于推廣：只需要培養(yǎng)選種人才，有了選種人才，想做什么就做什么，想做多大就做多大，想在哪里做就在哪里做。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1—用植物酶誘變雜交育種方法培育小麥新品種
本實(shí)施例以培育小麥新品種為目的，包括以下步驟：
(1)制備植物酶液體
選定的小麥和耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲(chóng)植物一起粉碎，大豆、芋頭、耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲(chóng)植物重量比為1：1：1：1：1，
將粉碎后的物料裝進(jìn)塑料桶中；加入植物酵素，存放至少3個(gè)月，制成植物酶原液；取上述植物酶原液，按體積比為1：200比例加水，配制成植物酶液體；其中，植物酵素與粉碎后的物料重量比為4：1；
其中，所述耐旱植物為等重量份的馬紫菜、蘆薈、仙人掌、蟹爪蘭、胡楊、泡果沙拐棗、白麻、河西菊。
其中，所述耐寒植物葉為等重量份的雪松葉，銀杏葉、白樺葉、松樹(shù)葉、毛榛葉。
其中，所述抗病抗蟲(chóng)植物為等重量份的艾草、射干草、狼尾巴蒿。
(2)用植物酶誘變方法培育母本和父本種子
2.1)用植物酶液體浸泡種子：選擇矮抗58小麥100粒，用步驟1)制備好的復(fù)合型植物酶液體浸泡2小時(shí)，再裝入塑料袋中浸潤(rùn)4個(gè)小時(shí)，待用。
2.2)播種：將步驟2)制備的種子，種入準(zhǔn)備好的土壤中。
2.3)噴灑植物酶液體：小麥出苗95棵，出苗后20天，每日用植物酶液體噴灑2-3次；20天后，每1-2天噴灑1-2次植物酶液體，直至成熟；當(dāng)季未發(fā)現(xiàn)明顯變異植株。
2.4)收獲種子：收獲時(shí)，從中選出100穗，按步驟2)、3)、4)按穗行重復(fù)種植。收獲種子時(shí)發(fā)現(xiàn)理想變異植株16棵，其中分蘗力強(qiáng)、成穗率高、麥稈粗壯、穗型大的3棵，共收獲76穗。
(3)用植物酶誘變雜交方法實(shí)施雜交
將步驟2.4)選出的3棵76穗種子，按步驟2.1)、2.2)、2.3)重復(fù)種植。發(fā)現(xiàn)有明顯向好變異的植株占20％以上，葉子、穗型等外觀性狀與對(duì)照也有較明顯區(qū)別。其中選出100穗，作為種質(zhì)資源繼續(xù)按步驟2.1)、2.2)、2.3)重復(fù)種植；直至選出理想植株，按常規(guī)選種方法，選育新品種。
實(shí)施例2—用植物酶誘變雜交育種方法培育大豆新品種
本實(shí)施例以周豆23作父本，以長(zhǎng)義豆1號(hào)作母本，進(jìn)行雜交，培育大豆新品種，包括以下步驟：
(1)選定的周豆、長(zhǎng)義豆和耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲(chóng)植物一起粉碎，大豆、玉米、耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲(chóng)植物重量比為1：1：1：1：1，將粉碎后的物料裝進(jìn)塑料桶中；加入植物酵素，存放至少3個(gè)月，制成植物酶原液；取上述植物酶原液，按體積比為1：200比例加水，配制成植物酶液體；其中，植物酵素與粉碎后的物料重量比為4：1；
其中，所述耐旱植物為等重量份的蘆薈、仙人掌、胡楊、泡果沙拐棗、白麻、河西菊。
其中，所述耐寒植物葉為等重量份的雪松葉、白樺葉、松樹(shù)葉。
其中，優(yōu)選地，所述抗病抗蟲(chóng)植物為等重量份艾草和射干草。
(2)用植物酶誘變方法培育母本和父本種子
2.1)培育母本和父本。將母本長(zhǎng)義豆1號(hào)和父本周豆23各100粒，分別在植物酶液體中浸泡1個(gè)小時(shí)，撈出裝入塑料袋，浸潤(rùn)2個(gè)小時(shí)，待用；
2.2)播種。將步驟2)準(zhǔn)備好的母本和父本種子，種入準(zhǔn)備好的土壤中；
2.3)按步驟2)、3)每間隔3天，再將母本和父本分兩次在各種100粒；
2.4)噴灑植物酶液體。將步驟2)、3)、4)培育的母本和父本幼苗，每日用植物酶液體噴灑2-3次；收獲母本和父本種子；
(3)用植物酶誘變雜交方法實(shí)施雜交
3.1)實(shí)施雜交：在步驟2.1)、2.2)、2.3)培育的母本和父本適宜進(jìn)行雜交時(shí)，按常規(guī)雜交方法進(jìn)行雜交，計(jì)56棵。雜交8小時(shí)后，開(kāi)始每日用植物酶液體噴灑養(yǎng)護(hù)2-3次；30天以后，每1-2天噴灑1-2次植物酶液體，直至成熟；
3.2)觀察變異。當(dāng)季發(fā)現(xiàn)雜交56棵母本大豆有80％植株明顯長(zhǎng)高，最高比對(duì)照高33公分。收獲種子。從56棵中選出20棵變異理想植株(棵型高度適中，緊湊，結(jié)莢多，三粒多莢)，作為選育標(biāo)。
3.3)將步驟3.2)選出的20棵大豆，按步驟2.1)、2.2)、2.3)重復(fù)種植。按常規(guī)選種方法，選育新品種。
實(shí)施例3—植物酶誘變雜交育種方法培育花生新品種
本實(shí)施例以花生9102作母本，以長(zhǎng)義花生1號(hào)作父本，進(jìn)行雜交，培育花生新品種，包括以下步驟：
(1)制備植物酶液體
選定的花生9102、長(zhǎng)義花生1號(hào)和耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲(chóng)植物一起粉碎，大豆、土豆、耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲(chóng)植物重量比為1：1：1：1：1，將粉碎后的物料裝進(jìn)塑料桶中；加入植物酵素，存放至少3個(gè)月，制成植物酶原液；取上述植物酶原液，按體積比為1：200比例加水，配制成植物酶液體；其中，植物酵素與粉碎后的物料重量比為4：1；
其中，所述耐旱植物等重量份為蘆薈、仙人掌、蟹爪蘭、泡果沙拐棗、白麻、河西菊。
其中，所述耐寒植物葉為等重量份的白樺葉、松樹(shù)葉、毛榛葉。
其中，所述抗病抗蟲(chóng)植物為艾草。
(2)用植物酶誘變方法培育母本和父本種子
2.1)將母本9102和父本長(zhǎng)義1號(hào)各100粒，分別在植物酶液體中浸泡1個(gè)小時(shí)，撈出裝入塑料袋，浸潤(rùn)2個(gè)小時(shí)，待用；
2.2)播種。將步驟2.1)準(zhǔn)備好的母本和父本種子，種入準(zhǔn)備好的土壤中；
2.3)按步驟2.1)、2.2)每間隔3天，再將母本和父本分兩次在各種100粒；
2.4)噴灑植物酶液體。將步驟2.1)、2.2)、2.3)培育的母本和父本幼苗，每日用植物酶液體噴灑2-3次；收獲母本和父本種子；
(3)用植物酶誘變雜交方法實(shí)施雜交
3.1)實(shí)施雜交。按步驟2.1)、2.2)、2.3)培育的母本和父本適宜進(jìn)行雜交時(shí)，按常規(guī)雜交方法進(jìn)行雜交，計(jì)30棵。
3.2)雜交8小時(shí)后，開(kāi)始每日用植物酶液體噴灑養(yǎng)護(hù)2-3次；30天以后，每1-2天噴灑1-2次植物酶液體，直至成熟；
3.3)觀察變異。當(dāng)季發(fā)現(xiàn)雜交30棵母本花生有20％植株明顯變異，其中棵型猛長(zhǎng)3棵，葉子顏色變淺的6棵。
3.4)收獲種子。從30棵中選出5棵棵變異理想植株作為選育目標(biāo)。
3.5)將步驟3.4)選出的5棵母本花生，按步驟2.1)、2.2)、2.3)重復(fù)種植。按常規(guī)選種方法，選育花生雜交父本。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。