同株瓜类砧木种苗下胚轴嫁接和上胚轴扦插留种

本发明属于砧木育种，尤其涉及一种基于同株瓜类砧木种苗下胚轴嫁接评价和上胚轴扦插繁殖留种的方法。背景技术：1、嫁接作为一种传统的农艺措施，距今已有两千多年的历史，最早用于李树的嫁接。嫁接技术在葫芦科(cucurbitaceae)作物中得到了大量的应用，主要用于应对连作障碍、土传病害、改善果实品质等。2、同样的，扦插繁殖技术在葫芦科作物生产中也已经相当的成熟，在稀有品种的生产和繁殖保存中得到普遍的应用。在传统的嫁接过程中砧木的生长点一直是切除不用的一部分。3、在砧木育种和重要形状的遗传定位中，(比如：bsa-bulked segregant analysis，混合分离群体分析)，高代自交系甚至纯种之间连续杂交形成的f2代及其他复杂的砧木群体，在科学研究中，往往面临的是对这些群体的遗传信息了解不足。随之出现的问题是群体种子数量有限，难以支持大批量的重复试验，嫁接以后无论嫁接后代出现怎样的表型，很难继续深究砧木对这些表型影响的内在机理以及进行后续的重复试验。但是，如果在嫁接的同时将从砧木上切下的上胚轴进行扦插，按照特定的管理方法使其生长发育成为完整的植株，再完成整个生育周期，我们就能得到和嫁接表型一一对应的砧木种子，克服群体种子数量有限，实现嫁接植株表型到砧木种质的溯源和繁育。4、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：群体的遗传信息了解不足，群体种子数量有限，难以支持大批量的重复试验，嫁接以后无论嫁接后代出现怎样的表型，很难继续深究砧木对这些表型影响的内在机理以及进行后续的重复试验。技术实现思路1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于同株瓜类砧木种苗下胚轴嫁接评价和上胚轴扦插繁殖留种的方法。2、本发明是这样实现的，一种基于同株瓜类砧木种苗下胚轴嫁接评价和上胚轴扦插繁殖留种的方法，包括：3、s1，选择32孔穴盘用高锰酸钾1000倍液对其进行浸泡30分钟以上，基质配比为蛭石：珍珠岩＝2:1，再向基质中均匀拌入适量50％的多菌灵粉剂做消毒处理，扦插前一天将基质用水浸透装填，打孔备用；4、s2，采用单子叶贴接的方法进行嫁接，将目标接穗嫁接在适宜苗龄的砧木上，然后对每一株嫁接苗与其砧木上切下的上胚轴进行编号对应；5、s3，嫁接与扦插同步进行，将步骤2中的砧木上胚轴扦插到步骤1中的备用基质中；6、s4，扦插时不宜太深，最浅以淹埋切下的砧木伤口的长度为准，最深以不能淹埋整个子叶茎秆为准；7、s5，扦插完成后，盖上可开孔塑料罩，并用塑料薄膜对四周进行适当的密封，然后进行扦插后的管理；8、s6，待扦插苗三叶一心时进行移栽定植；9、s7，对扦插苗进行常规管理，单株授粉留单果，完成整个生育周期，获得与嫁接苗表型对应的砧木群体的种子。10、进一步，s1中所用的高锰酸钾为1000倍液，浸泡穴盘的时间为30分钟以上；基质配比为蛭石：珍珠岩＝2:1；基质中均匀拌入了50％的适量多菌灵粉剂进行基质消毒。11、进一步，s2中每一株嫁接苗与其砧木上切下的上胚轴进行编号一一对应。12、进一步，s3中的嫁接与扦插同步进行；扦插的是一叶一心的砧木在单子叶贴接时切下的带一片子叶的上胚轴部分。13、进一步，s4中扦插深度最浅以淹埋切下的砧木伤口的长度为准，最深以不能淹埋整个子叶茎秆为准。14、进一步，s5中采用可开孔塑料罩，便于后期湿度调控；日温周期为白天温度28℃/夜晚18℃；2-5天相对湿度约95％；6-5天相对湿度约85％；第10天以后，进行常规管理，相对湿度约70％；前3天放在完全黑暗的环境中，做遮光处理；第4天到第6天恒定弱光，约80μmol·m-2·s-1；第7天到第9天光照强度增加到170μmol·m-2·s-1；第10天以后进入正常光照，约300μmol·m-2·s-1，光周期为白天14h/夜晚10h。15、进一步，s6中的扦插苗三叶一心时进行移栽定植。16、进一步，s7中扦插苗常规管理，完成整个生育期，获得与嫁接苗表型对应的砧木群体的种子。17、进一步，所适用作物为南瓜、葫芦和西瓜等葫芦科作物，要求移栽定植环境需满足扦插苗完成整个生育周期所需的物候条件。18、本发明还提供了一种基于同株瓜类砧木种苗下胚轴嫁接评价和上胚轴扦插繁殖留种的自动化系统，包括：19、自动化选择装置，用于自动选择32孔穴盘；自动化浸泡装置，用于用高锰酸钾1000倍液自动浸泡穴盘30分钟以上；自动化基质配制装置，用于自动配制蛭石：珍珠岩＝2:1的基质，并向其中均匀拌入适量50％的多菌灵粉剂；自动化装填装置，用于自动用水浸透基质并将基质装填到穴盘中，打孔备用；自动化嫁接装置，用于采用单子叶贴接的方法进行嫁接，将目标接穗嫁接在适宜苗龄的砧木上，并对每一株嫁接苗与其砧木上切下的上胚轴进行编号对应；自动化扦插装置，用于将步骤2中的砧木上胚轴扦插到步骤1中的备用基质中；自动化扦插管理装置，用于进行扦插后的管理，包括对扦插深度、塑料罩的开孔和密封、以及后续的移栽定植和常规管理；自动化留种装置，用于获得与嫁接苗表型对应的砧木群体的种子。20、自动化浸泡装置精确控制高锰酸钾1000倍液的浸泡时间和浓度；自动化基质配制装置精确控制蛭石和珍珠岩的比例为2:1，并确保均匀拌入50％的多菌灵粉剂；自动化装填装置能够确保基质用水浸透并均匀填充到穴盘中，打孔位置准确；自动化嫁接装置能够准确地将目标接穗嫁接在适宜苗龄的砧木上，并对每一株嫁接苗与其砧木上切下的上胚轴进行编号对应；自动化扦插装置能够精确控制扦插深度，确保切下的砧木伤口被淹埋，且子叶茎秆不被淹埋；自动化扦插管理装置能够准确地进行开孔、密封、移栽定植和常规管理。21、进一步，包括数据分析和处理模块，用于对嫁接苗、扦插苗的生长数据进行实时采集、分析和处理，为后续的管理和留种提供数据支持。22、结合上述的技术方案和解决的技术问题，本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：23、第一，针对上述现有技术存在的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：24、(1)本发明与传统扦插所取用的健壮枝上的生长点不同，是适合嫁接的瓜类砧木的一叶一心时的生长点，并且该生长点还是单子叶贴接后所摒弃的部分，如此一来实现了资源的高效整合与利用。25、(2)本发明可适用于大部分葫芦科作物嫁接时砧木上胚轴可以进行扦插繁殖的科学研究。南瓜上胚轴适合嫁接时期扦插植株成活率100％，可以有效的保证只要嫁接植株成活就能找到与其表型相对应的砧木。26、(3)本发明能得到和嫁接表型相对应的砧木种子、克服群体种子数量有限、实现嫁接植株表型到砧木种质的溯源和繁育、方便嫁接和砧木育种等其他相关的科学研究，具有一定的实用性。27、本发明思路新颖，操作便捷，幼苗期不受外界条件的限制。打破传统扦插繁殖观念，扦插与嫁接同步进行，有效保证了复杂群体种质资源的延续，可以说是为嫁接生物学复杂群体的研究提供了新的实践思路。28、第二，本发明的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：本技术方案基于嫁接生物学砧木扦插繁殖的研究，方案转化后不仅可以对照嫁接表型进行一系列科学研究，还能防止该嫁接砧木种质资源的失传，具有较大的潜在效益。29、本发明的技术方案填补了国内外业内技术空白：目前国内外对嫁接生物学的研究和发展是相对缓慢的，对于某些复杂的砧木遗传群体而言，每一粒种子都是一个独有的种质，而嫁接对于砧木本身来说则只保留了地下部，嫁接的同时砧木也就失去了其自身生长发育的机会，没有一种能兼顾嫁接表型和砧木种质延续的方法，本发明在一定程度上解决了这个问题。30、本发明的技术方案解决了人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的技术难题：人们在进行嫁接生物学研究时，不仅仅关注植株嫁接之后的表型，更在意相应的种质是否能够满足继续研究的需求，对于难以获得的砧木材料无法满足研究的需要，在传统思维和常规思维下，人们没有更好的方法去克服这个问题，本发明则能够解决这个问题。31、本发明的技术方案克服了技术偏见：本发明源于扦插繁殖，又不局限于传统，同一株砧木幼苗既实现了嫁接又能用于自身的繁殖，相对于传统健壮枝条扦插明显减少了培养健壮枝时再扦插所耗费的时间，提高了繁殖效率。32、第三，本发明提供的基于同株瓜类砧木种苗下胚轴嫁接评价和上胚轴扦插繁殖留种的方法，以下是对该方法详细的显著的技术进步的描述：33、1)高效繁殖技术：34、通过单子叶贴接的方法，实现了高效的嫁接技术和残株的利用，大大提高了嫁接的成功率。同步进行嫁接与扦插，不仅节省了时间，还确保了繁殖材料的一致性，从而提高了繁殖效率。35、2)优化基质配比与消毒处理：36、采用了蛭石与珍珠岩2:1的基质配比，这种配比提供了良好的透气性和保水性，为种苗生长创造了优越的环境。37、使用高锰酸钾和多菌灵粉剂进行浸泡和拌入基质，有效地进行了消毒处理，降低了病害的发生概率。38、3)精细化扦插管理：39、对扦插深度进行了精确的控制，既保证了切口的淹埋，又避免了子叶茎秆的过度淹埋，促进了扦插苗的快速生根和生长。40、采用了可开孔塑料罩和适当的密封措施，为扦插苗提供了适宜的温度和湿度环境，进一步提高了扦插成活率。41、4)环境调控与光周期管理：42、通过严格的环境调控，如温度、湿度和光照的周期性变化，模拟了种苗生长的自然环境，促进了种苗的健康生长。43、光照强度的逐步增加，使种苗逐渐适应了外部环境，提高了移栽后的成活率。44、5)高保真度的种子繁殖：45、通过单株授粉留单果的方式，确保了种子的高纯度，为后续的种植提供了优质的种子资源。46、获得的种子与嫁接苗表型对应，保持了砧木群体的遗传稳定性，为瓜类作物的育种和种植提供了可靠的种质资源。47、6)广泛的适用性与实用性：48、该方法不仅适用于南瓜、西瓜、葫芦等葫芦科作物，还可推广应用于其他相似科属的瓜类作物，具有广泛的实用性。49、通过该方法繁殖的种苗，生长健壮，抗病性强，产量高，品质优，符合现代农业对高效、优质、环保的要求。50、本发明提供的在瓜类作物的种苗繁殖和种质资源保存方面取得了显著的技术进步，为瓜类作物的育种和生产提供了有力的技术支持。