一种克服十字花科植物自交不亲和反应的方法

本发明涉及植物生物，尤其涉及一种克服十字花科植物自交不亲和反应的方法，具体是利用渥曼青霉素对自交不亲和拟南芥及大白菜柱头进行处理，进而获得自交不亲和植株的自交种。背景技术：1、自交不亲和是指开花植物能产生正常雌雄配子，但自花不能授粉或授粉后不能结籽的现象。十字花科植物大多都具有自交不亲和性。杂种优势利用是提高作物产量、品质的重要途径。自交不亲和性是杂种优势利用的重要途径之一。相较于杂种优势利用的其它途径，自交不亲和系具有易于选育、无不良胞质效应和杂种率高等优点。但是，由于自交不亲和性的存在，自交不亲和系的自交种繁殖是目前育种中亟待解决的问题。2、目前，繁殖自交不亲和系的方法主要有剥蕾授粉法、co2处理法、喷施nacl溶液法等。其中，剥蕾授粉法是在开花前2-5天进行剥蕾授粉繁殖自交不亲和系，此时芸薹属植物自交不亲和识别基因尚未大量表达，自花花粉不能被柱头识别。然而该方法费工费时，生产成本高，对技术要求严格，制约繁种效率。在开花期用高浓度(4％)的co2处理自交不亲和植株，可有效克服其自交不亲和性。然而该方法在不同品种间处理效果差异较大，不能广泛应用。在开花期使用适宜浓度的(3-5％)的nacl溶液喷施自交不亲和植株也能有效繁殖自交不亲和系，但在不同十字花科物种中，所需nacl溶液浓度差异较大且有时需要添加硼酸等其它试剂辅助。3、近年，研究人员发现自噬过程在十字花科植物自交不亲和反应中起重要作用，敲除自噬过程关键基因可打破自交不亲和反应。利用自噬过程抑制剂渥曼青霉素处理柱头克服十字花科植物自交不亲和反应，获得自交不亲和系自交种，具有重要的应用价值。技术实现思路1、本发明的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种克服十字花科植物自交不亲和反应的方法；本发明的目的还在于该方法在杂种优势利用中获得大量自交不亲和系的自交种。2、本发明的技术方案是：3、使用自噬过程抑制剂渥曼青霉素处理自交不亲和的拟南芥及大白菜的柱头组织，再对处理过的柱头组织进行自花授粉，最后获得自交不亲和植株的自交种。4、具体地说，本方法包括如下步骤：5、①开花前一天的自交不亲和拟南芥或大白菜花蕾进行去雄处理；6、②次日，配制拟南芥渥曼青霉素(wortmannin)工作液：挖取适量保存于4℃的羊毛脂(lanolin)于1.5ml离心管中，置于50℃水浴锅中数分钟至完全融化，将渥曼青霉素母液1mm与羊毛脂按体积比1：2混合均匀，配制成终浓度为0.33mm的渥曼青霉素工作液；7、③配制大白菜渥曼青霉素工作液：将1μl渥曼青霉素母液10mm加入19μl超纯水中，配制成终浓度为0.5mm的渥曼青霉素工作液；8、④拟南芥渥曼青霉素处理：在体式显微镜下，用解剖针蘸取适量拟南芥渥曼青霉素工作液，小心涂布于去雄雌蕊的花柱周围，处理3小时；9、⑤大白菜渥曼青霉素处理：吸取1μl大白菜渥曼青霉素工作液滴加至去雄后的大白菜柱头上，处理2小时后小心吸干柱头上残留试剂，直至乳突细胞完全干燥后进行下一步；10、⑥授粉：取正在散粉的自交不亲和拟南芥或大白菜花药，对处理后的拟南芥或大白菜柱头进行人工授粉；11、⑦苯胺蓝染色观察花粉管萌发情况：将授粉后24小时的自交不亲和拟南芥及大白菜雌蕊取下置于固定液中固定，而后将雌蕊置于naoh溶液中软化；将软化后的雌蕊置于苯胺蓝溶液染色；最后用荧光显微镜进行观察；12、⑧拟南芥授粉，收获自交种。13、本发明具有以下优点和积极效果：14、①本方法首次使用自噬过程抑制剂渥曼青霉素处理自交不亲和拟南芥及大白菜柱头，并有效克服其自交不亲和性，获得自交种。15、②本方法采用单一药剂处理，操作简便，效果稳定，不需要借助特殊工具设备。16、③利用本方法克服自交不亲和反应，在十字花科不同物种中具有稳定效果，为扩大自交不亲和系在杂种优势利用中的应用范围提供了理论和实践基础。技术特征：1.一种克服十字花科植物自交不亲和反应的方法，其特征在于：2.根据权利要求1所述的一种克服十字花科植物自交不亲和反应的方法，其特征在于：3.根据权利要求1所述的一种克服十字花科植物自交不亲和反应的方法，其特征在于：技术总结本发明公开了一种克服十字花科植物自交不亲和反应的方法，涉及植物生物技术领域。本方法是使用自噬过程抑制剂渥曼青霉素处理自交不亲和的拟南芥及大白菜的柱头组织，再对处理过的柱头组织进行自花授粉，最后获得自交不亲和植株的自交种。本发明具有以下优点和积极效果：①本方法首次使用自噬过程抑制剂渥曼青霉素处理自交不亲和拟南芥及大白菜柱头，能有效克服其自交不亲和性，获得自交种。②本方法采用单一药剂处理，操作简便，效果稳定，不需要借助特殊工具设备。③利用本方法克服自交不亲和反应，在十字花科不同物种中具有稳定效果，为扩大自交不亲和系在杂种优势利用中的应用范围提供了理论和实践基础。技术研发人员：王鹏蔚,张彤,王昆,窦胜玮,林宗成,段巧红受保护的技术使用者：华中农业大学技术研发日：技术公布日：2024/3/27