专利名称：槲皮素处理提高甘蓝自交亲和指数的方法
技术领域：
本发明涉及蔬菜育种技术领域，特别是涉及一种用槲皮素处理甘蓝自交不亲和系提高自交亲和指数的方法。
背景技术：
十字花科蔬菜作物甘蓝(Brassica oleracea L.)的杂种优势很明显，生产上应用很广。其杂交种子主要利用甘蓝自交不亲和系(Self-incompatibility，SI)之间的互配而得。利用自交不亲和系配制甘蓝杂种遇到的主要问题之一是繁殖自交不亲和系需进行蕾期授粉，费时费工，大大增加了制种成本。为了在授粉期间提高自交亲和性，以利于繁殖和保存自交不亲和系，国内外已进行了一些研究。纵观已发表的研究报告和文献，克服自交不亲和性的方法有20余种，这些方法可以归纳为4大类，即生物学方法、物理学方法、机械方法和化学方法。生物学方法主要有蕾期授粉、延迟授粉、涂柱头分泌物、混合花粉授粉、子房内授粉、体外受精和染色体加倍等方法；物理学方法主要有辐射诱导突变、热助授粉和电助授粉；机械方法主要有切除柱头和钢刷授粉等。这些方法虽有一定的效果，但操作起来较为烦琐，柱头也容易受到损伤。鉴于生物学方法、物理学方法和机械方法在应用中存的不足，20世纪70年代以来，国内外研究者越来越关注用化学方法来克服甘蓝的自交不亲和性。这些化学药剂主要包括激素类、无机盐类、高CO2浓度处理和其他的化合物等。
在甘蓝自交不亲和机理研究的基础上，人们试图从生理上和分子水平上来找寻克服其自交不亲和的化学方法。从其生理机制上来看，孢子体自交不亲和的雌蕊因子在柱头表面，识别物质在柱头接近成熟时合成，雌蕊抑制自己花粉萌发和花粉管生长的能力在雌蕊发育过程中逐渐形成。但在蕾期没有S等位基因特异蛋白或其量甚微，而成熟时出现大量的糖蛋白。因此，可以通过化学药剂处理柱头来破坏其表膜糖蛋白，使其溶解、沉淀或变性从而失去识别作用。这些蛋白质变性剂主要包括酒精、K3PO4、NaCL和硫铵溶液等。其中以NaCL溶液效果最好，但各个地区喷施浓度和时间以及处理效果有很大差别，不尽理想。从其分子机制上来看，甘蓝自交不亲和性受S位点控制，S位点上的SRK基因编码的受体蛋白激酶在甘蓝自交不亲和反应中起重要作用。在分离鉴定了甘蓝柱头S位点上决定其自交不亲和反应的两个基因SLG(S-Locus Glycoprotein)基因和SRK基因以后芸薹属植物自交不亲和反应的机理被认为是花粉粒中的配体和蛋白激酶SRK和SLG的复合物结合后，改变了此复合物的构象，使SRK的胞内Ser/Thr蛋白激酶结构域催化蛋白质发生磷酸化/去磷酸化反应，从而把胞外信号传递到胞内，引起一系列的细胞反应，最终使花粉萌发受到抑制，从而导致自交不亲和性。虽然甘蓝自交不亲和性的分子机理的研究为从分子水平上克服甘蓝自交不亲和性提供了可能，但是，有关这方面的方法还未见研究报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用槲皮素处理甘蓝自交不亲和系提高自交亲和指数的方法。
槲皮素(quercetin)是一种具有生物活性的天然黄酮类化合物。分子式为C15H10O7(化学名称3，3’，4’，5，7-五羟基黄酮)，在植物中多以甙的形式存在，如芦丁(芸香甙)，槲皮甙，金丝桃甙等，经酸水解可得到槲皮素。本发明申请人研究发现，它可以抑制SRK活性从而关闭自交不亲和性的信号传导，使甘蓝自交不亲和性受阻。
本发明方法具体为在甘蓝自交不亲和系材料花蕾长到2～3mm长时，每天上午9:00～10:00时用500～1500μmol/L浓度的槲皮素喷洒花蕾，待植株上有50％花开时停止喷洒。
为便于花蕾对溶液的吸收，可进行雾状喷洒。槲皮素(quercetin)可从Sigma公司购得。
本发明的方法适用于所有的甘蓝自交不亲和系，只是不同的自交不亲和系处理效果有差异。本发明申请人用自己的三个甘蓝自交不亲和系02-E1、02-A1、02-59进行不同浓度的处理，田间实验统计得知，喷施槲皮素后，甘蓝自交不亲和系平均结荚率可达0.74～0.81，平均每荚结籽数为4～6粒，其自交亲和指数由原来的1以下最高可增至4.51。
本发明优点是，因为此种方法是建立在分子机理的基础上，所以具有施用量少、反应灵敏等特点。槲皮素处理后的自交不亲和系的自交亲和指数与对照相比大大提高，甚至转变为自交亲和系。
具体实施例方式
实施例1取甘蓝自交不亲和系材料02-E1，在花蕾长到2～3mm长时，每天上午9:00时用1500μmol/L浓度的槲皮素喷洒花蕾，待植株上有50％花开时停止喷洒。该处理下平均结荚率为0.76，平均每荚结籽数为6粒，其自交亲和指数由原来的0.34提高到4.51。
实施例2取甘蓝自交不亲和系材料02-A1，在花蕾长到2～3mm长时，每天上午9:30时用1000μmol/L浓度的槲皮素喷洒花蕾，待植株上有50％花开时停止喷洒。该处理下平均结荚率为0.81，平均每荚结籽数为4粒，其自交亲和指数由原来的0.30提高到2.64实施例3
取甘蓝自交不亲和系材料02-59，在花蕾长到2～3mm长时，每天上午10:00时用500μmol/L浓度的槲皮素喷洒花蕾，待植株上有50％花开时停止喷洒。该处理下平均结荚率为0.74，平均每荚结籽数为5粒，其自交亲和指数由原来的0.26提高到3.6权利要求
1.一种槲皮素处理提高甘蓝自交亲和指数的方法，其特征在于，在甘蓝自交不亲和系材料花蕾长到2～3mm长时，每天上午9:00～10:00时用500～1500μmol/L浓度的槲皮素喷洒花蕾，待植株上有50％花开时停止喷洒。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，甘蓝自交不亲和系是02-E1、02-A1或02-59。
全文摘要
一种槲皮素处理提高甘蓝自交亲和指数的方法，用500～1500μmol/L浓度的槲皮素喷洒甘蓝自交不亲和系材料花蕾，通过阻断甘蓝自交不亲和的信号传导，克服甘蓝自交不亲和性。因为此种方法是建立在分子机理的基础上，所以具有施用量少、反应灵敏等特点。槲皮素处理后的自交不亲和系的自交亲和指数与对照相比大大提高，甚至转变为自交亲和系。
文档编号A01H1/02GK1554227SQ20031012175
公开日2004年12月15日 申请日期2003年12月22日 优先权日2003年12月22日
发明者李成琼, 宋洪元, 周庆红, 任雪松, 司军, 宋明 申请人:西南农业大学