CN104542262A - 一种提高甘蔗杂交制种结实率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高甘蔗杂交制种结实率的方法，属于农业种植技术领域。该方法在甘蔗杂交制种时杂交亲通过高枝压条后产生的再生植株在培养液培养阶段，通过调节培养液的温度、养分和溶解氧，使杂交亲花穗的开花期得到延长，同时还可以提高花粉量和发育率，最终提高杂交种子的结实率。培养液的温度为15-20℃，养分分别为氮含量145-160毫克/升、磷含量38-42毫克/升、钾含量285-315毫克/升、硼含量3.8-4.2毫克/升，溶解氧含量4-8毫克/升。试验表明发明可有效延长甘蔗杂交亲花穗开花期4-7天，同时可以提高花粉量20-50%，提高杂交种子结实率10-20%。该技术较适合在甘蔗杂交制种上使用。

Description

一种提高甘蔗杂交制种结实率的方法

技术领域

本发明属于农业种植技术领域，具体涉及一种提高甘蔗杂交制种结实率的方法。

背景技术

甘蔗是我国重要的糖料作物，甘蔗新品种的选育是蔗糖产业持续发展的重要保障。在甘蔗新品种的选育过程中，杂交制种是品种选育的首要环节，能否获得足够量的杂交种子直接影响着新品种选育的效率和成败。甘蔗杂交制种常规的方法是先将要使用的亲本进行高枝压条培养再生根植株，当甘蔗已经抽穗且小花开始开放的时候，从高枝压条处截取再生植株进行水培，根据组合需要将母本和父本放置隔离室进行授粉杂交，一般环境空气温度要求在18-28℃、相对湿度在80%以上最为适宜。通常一枝母本花穗需要1-3枝父本花穗授粉，如果父本花粉量少，则需要更多数量的父本提供出足够多的花粉，才能满足有效的结实率。

在水培养环节中普遍采用的是流动清水或者浓度为150ppm的亚硫酸溶液进行水培，但是这两种方法都存在如下弊端：1、有些亲本对亚硫酸不适应，培养不能正常生长，严重的甚至死亡；2、有些亲本再生根系活力不强，吸收养分能力弱，整个植株营养不良，甚至还会因缺氧出现腐烂现象；3、在培养过程中当环境温度过高或者湿度过低时，会出现植株体内养分和水份不足，叶片萎蔫，花穗干枯死亡；4、花穗开花期短，一般只有5-7天，父本供给的花粉量少，父本和母本花穗的用量大，而且既费亲本材料又费工时，非常不经济；5、母本花穗的种子结实率低，造成后续品种选育工作效率低、进展缓慢。因此如何克服现有技术的不足是目前农业种植技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种提高甘蔗杂交结实率的方法，它能有效解决目前甘蔗杂交制种过程中亲本用量大、种子结实率低等问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种提高甘蔗杂交制种结实率的方法，其特征在于，

在甘蔗杂交制种时杂交亲本通过高枝压条后产生的再生植株在培养液中培养，整个培养过程从授粉杂交开始直至种子成熟，所述的培养液的温度为15-20℃；

所述的培养液为含N、P、K、B四种养分的水溶液，其浓度分别为：氮含量145-160毫克/升，磷含量38-42毫克/升，钾含量285-315毫克/升，硼含量3.8-4.2毫克/升；

所述的培养液的溶解氧含量为4-8毫克/升。

本发明技术方案中如果培养沟内的培养液水温过低时，采用电加热设备进行恒温加热，使培养液温度在15-20℃范围内。

进一步，优选的是向培养液中加入尿素、碳酸氢铵和氯化铵中的一种或几种使得氮含量为145-160毫克/升之间。尿素、碳酸氢铵和氯化铵之间的具体比例不做要求。

进一步，优选的是向培养液中加入普通过磷酸钙和重过磷酸钙中的一种或两种使得磷含量为磷含量38-42毫克/升之间。普通过磷酸钙和重过磷酸钙之间的具体比例不做要求。

进一步，优选的是向培养液中加入氯化钾和硫酸钾中的一种或两种使得钾含量为285-315毫克/升之间。氯化钾和硫酸钾之间的具体比例不做要求。

进一步，优选的是向培养液中加入硼酸使得硼含量为3.8-4.2毫克/升之间。

进一步，优选的是采用增氧泵对培养液进行瀑气处理或者添加质量百分含量为3%的双氧水溶液，使溶解氧含量到达4-8毫克/升。

进一步，优选的是培养过程中用水泵使培养液形成循环的流动水，以利于养分均匀。

进一步，所述的提高甘蔗杂交制种结实率的方法，包括如下步骤：

步骤（1），根据组配计划，当父本和母本已经抽穗而且小花开始开放时，从高枝压条生成的再生根下部截取植株放入杂交温室内的培养沟内用培养液进行培养，杂交温室内的环境空气温度要求在18-28℃、相对湿度在80%以上；

步骤（2），父母本放置在隔离布罩内以防止花粉乱串，父本花穗的最底端要高于母本花穗最高处5-10厘米；

步骤（3），在每天小花开放的高峰时段分两次进行授粉操作，先轻轻摇动母本使母本花粉散落抛弃，然后再轻轻摇动父本使花粉散落到母本花穗上进行授粉；当父本小花已经谢花没有花粉，但是母本还有未开完的小花时要及时更换父本花穗继续授粉；

步骤（4），当母本的小花已经开完时授粉就可结束，此时要将父本花穗移走，母本花穗继续在培养液里培养；当种子即将要脱落时，要用能透气的纸袋包住整个花穗；从授粉结束后还需要再培养30-50天至种子成熟，收获即可；

其中，整个培养过程中所述的培养液的温度为15-20℃；所述的培养液为含N、P、K、B四种养分的水溶液，其浓度分别为：氮含量145-160毫克/升，磷含量38-42毫克/升，钾含量285-315毫克/升，硼含量3.8-4.2毫克/升；所述的培养液的溶解氧含量为4-8毫克/升。

进一步，步骤（3）所述的小花开放的高峰时段是从上午10时至12时。

本发明提供的提高甘蔗杂交制种结实率的方法，是在甘蔗杂交制种时杂交亲本通过高枝压条后产生的再生植株在培养液中培养，整个培养过程从授粉杂交开始直至种子成熟，其具体操作为：根据组配计划，当父本和母本已经抽穗而且小花开始开放时，从高枝压条生成的再生根下部截取植株放入杂交温室内的培养沟内用本发明所述的培养液进行培养，一般杂交温室内的环境空气温度要求在18-28℃、相对湿度在80%以上最为适宜。父母本要放置在隔离布罩内防止花粉乱串，父本花穗的最底端要高于母本花穗最高处5-10厘米，以利于扬花授粉。在每天小花开放的高峰时段一般是从上午10时至12时分两次进行授粉操作，先轻轻摇动母本使母本花粉散落抛弃以减少自交率，然后再轻轻摇动父本使花粉散落到母本花穗上进行授粉。当父本小花已经谢花没有花粉，但是母本还有未开完的小花时要及时更换父本花穗继续授粉。用本发明所述的含N、P、K、B四种养分浓度和一定溶解氧含量的水溶液来培养，一般开花期（花穗小花从始花至谢花）可以到9-14天。当母本的小花已经开完时授粉就可结束，此时要将父本花穗移走，母本花穗继续在培养液里培养。当种子即将要脱落时，要用能透气的纸袋包住整个花穗，防止种子散落造成损失。一般从授粉结束后还需要再培养30-50天种子才会成熟，此时就可收获。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

本发明按照甘蔗在杂交制种过程中要求杂交种子结实率高的目标，结合甘蔗亲本植株在授粉杂交过程中对温度、养分等的需要特点和目前常规做法存在的弊端而提出的一种科学方法。该方法通过调节培养杂交亲本的培养液温度在15-20℃范围，培养液养分配比为含氮（N）量在145-160毫克/升之间、含磷（P）量在38-42毫克/升之间、含钾（K）量为285-315毫克/升之间、含硼（B）量在3.8-4.2毫克/升之间，溶解氧含量4-8毫克/升等措施的调控，能使杂交亲本的花穗开花期得到延长，花粉量得到提高，杂交种子后熟过程中养分充足种子成熟度高，从而实现提高杂交种子结实率的目的。

试验表明本发明可有效延长甘蔗杂交亲本花穗开花期4-7天，同时可以增加花粉量20-50%，提高杂交种子结实率10-30%。该方法只需使用农业种植用到的常规化学肥料来配制培养液，所以成本较低，较适合在甘蔗杂交制种上大规模使用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

实施例1

一种提高甘蔗杂交制种结实率的方法，包括如下步骤：

步骤（1），根据组配计划，当父本和母本已经抽穗而且小花开始开放时，从高枝压条生成的再生根下部截取植株放入杂交温室内的培养沟内用培养液进行培养，杂交温室内的环境空气温度要求在18-28℃、相对湿度在80%以上；

步骤（2），父母本放置在隔离布罩内以防止花粉乱串，父本花穗的最底端要高于母本花穗最高处5-10厘米；

步骤（3），在每天小花开放的高峰时段分两次进行授粉操作，先轻轻摇动母本使母本花粉散落抛弃，然后再轻轻摇动父本使花粉散落到母本花穗上进行授粉；当父本小花已经谢花没有花粉，但是母本还有未开完的小花时要及时更换父本花穗继续授粉；

步骤（4），当母本的小花已经开完时授粉就可结束，此时要将父本花穗移走，母本花穗继续在培养液里培养；当种子即将要脱落时，要用能透气的纸袋包住整个花穗；从授粉结束后还需要再培养30-50天至种子成熟，收获即可；

其中，整个培养过程中所述的培养液的温度为15-18℃；所述的培养液为含N、P、K、B四种养分的水溶液，其浓度分别为：氮含量145-150毫克/升，磷含量38-40毫克/升，钾含量285-295毫克/升，硼含量3.8-3.9毫克/升；所述的培养液的溶解氧含量为4-5毫克/升。

其中，由于甘蔗在杂交制种时是处于冬春季节，如果培养沟内的培养液水温过低时，采用电加热设备进行恒温加热，使培养液温度在15-18℃范围内。

培养液以清水为溶剂，一般用自来水即可；

向培养液中加入尿素使得氮含量为145-150毫克/升之间。

向培养液中加入普通过磷酸钙使得磷含量为磷含量38-40毫克/升之间。

向培养液中加入氯化钾使得钾含量为285-295毫克/升之间。

向培养液中加入硼酸使得硼含量为3.8-3.9毫克/升之间。

采用增氧泵对培养液进行瀑气处理使溶解氧含量到达4-5毫克/升。

培养过程中用水泵使培养液形成循环的流动水，以利于养分均匀。

试验表明本实施例可有效延长甘蔗杂交亲本花穗开花期4-7天，同时可以增加花粉量20-50%，提高杂交种子结实率10-30%。

实施例2

一种提高甘蔗杂交制种结实率的方法，包括如下步骤：

步骤（1），根据组配计划，当父本和母本已经抽穗而且小花开始开放时，从高枝压条生成的再生根下部截取植株放入杂交温室内的培养沟内用培养液进行培养，杂交温室内的环境空气温度要求在18-28℃、相对湿度在80%以上；

步骤（2），父母本放置在隔离布罩内以防止花粉乱串，父本花穗的最底端要高于母本花穗最高处5-10厘米；

步骤（3），在每天小花开放的高峰时段一般是从上午10时至12时分两次进行授粉操作，先轻轻摇动母本使母本花粉散落抛弃，然后再轻轻摇动父本使花粉散落到母本花穗上进行授粉；当父本小花已经谢花没有花粉，但是母本还有未开完的小花时要及时更换父本花穗继续授粉；

步骤（4），当母本的小花已经开完时授粉就可结束，此时要将父本花穗移走，母本花穗继续在培养液里培养；当种子即将要脱落时，要用能透气的纸袋包住整个花穗；从授粉结束后还需要再培养30-50天至种子成熟，收获即可；

其中，整个培养过程中所述的培养液的温度为18-20℃；所述的培养液为含N、P、K、B四种养分的水溶液，其浓度分别为：氮含量156-160毫克/升，磷含量41-42毫克/升，钾含量305-315毫克/升，硼含量4.06-4.2毫克/升；所述的培养液的溶解氧含量为7-8毫克/升。

其中，由于甘蔗在杂交制种时是处于冬春季节，如果培养沟内的培养液水温过低时，采用电加热设备进行恒温加热，使培养液温度在18-20℃范围内。

培养液以清水为溶剂，一般用自来水即可；

向培养液中加入碳酸氢铵和氯化铵使得氮含量为156-160毫克/升之间。碳酸氢铵和氯化铵之间的具体比例不做要求。

向培养液中加入普通过磷酸钙和重过磷酸钙使得磷含量为磷含量41-42毫克/升之间。普通过磷酸钙和重过磷酸钙之间的具体比例不做要求。

向培养液中加入氯化钾和硫酸钾使得钾含量为305-315毫克/升之间。氯化钾和硫酸钾之间的具体比例不做要求。

向培养液中加入硼酸使得硼含量为4.06-4.2毫克/升之间。

采用添加质量百分含量为3%的双氧水溶液，使溶解氧含量到达7-8毫克/升。

培养过程中用水泵使培养液形成循环的流动水，以利于养分均匀。

试验表明本实施例可有效延长甘蔗杂交亲本花穗开花期4-7天，同时可以增加花粉量25-50%，提高杂交种子结实率17-30%。

实施例3

一种提高甘蔗杂交制种结实率的方法，包括如下步骤：

步骤（1），根据组配计划，当父本和母本已经抽穗而且小花开始开放时，从高枝压条生成的再生根下部截取植株放入杂交温室内的培养沟内用培养液进行培养，杂交温室内的环境空气温度要求在18-28℃、相对湿度在80%以上；

步骤（2），父母本放置在隔离布罩内以防止花粉乱串，父本花穗的最底端要高于母本花穗最高处5-10厘米；

步骤（3），在每天小花开放的高峰时段一般是从上午10时至12时分两次进行授粉操作，先轻轻摇动母本使母本花粉散落抛弃，然后再轻轻摇动父本使花粉散落到母本花穗上进行授粉；当父本小花已经谢花没有花粉，但是母本还有未开完的小花时要及时更换父本花穗继续授粉；

步骤（4），当母本的小花已经开完时授粉就可结束，此时要将父本花穗移走，母本花穗继续在培养液里培养；当种子即将要脱落时，要用能透气的纸袋包住整个花穗；从授粉结束后还需要再培养30-50天至种子成熟，收获即可；

其中，整个培养过程中所述的培养液的温度为17-18℃；所述的培养液为含N、P、K、B四种养分的水溶液，其浓度分别为：氮含量148-152毫克/升，磷含量39-41毫克/升，钾含量295-305毫克/升，硼含量3.9-4.1毫克/升；所述的培养液的溶解氧含量为5-7毫克/升。

其中，由于甘蔗在杂交制种时是处于冬春季节，如果培养沟内的培养液水温过低时，采用电加热设备进行恒温加热，使培养液温度在17-18℃范围内。

培养液以清水为溶剂，一般用自来水即可；

向培养液中加入尿素、碳酸氢铵和氯化铵使得氮含量为148-152毫克/升之间。尿素、碳酸氢铵和氯化铵之间的具体比例不做要求。

向培养液中加入重过磷酸钙使得磷含量为磷含量39-41毫克/升之间。

向培养液中加入硫酸钾使得钾含量为295-305毫克/升之间。

向培养液中加入硼酸使得硼含量为3.9-4.1毫克/升之间。

采用增氧泵对培养液进行瀑气处理，使溶解氧含量到达5-7毫克/升。

培养过程中用水泵使培养液形成循环的流动水，以利于养分均匀。

试验表明本实施例可有效延长甘蔗杂交亲本花穗开花期4-7天，同时可以增加花粉量30-50%，提高杂交种子结实率18-30%。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种提高甘蔗杂交制种结实率的方法，其特征在于，

在甘蔗杂交制种时杂交亲本通过高枝压条后产生的再生植株在培养液中培养，整个培养过程从授粉杂交开始直至种子成熟，所述的培养液的温度为15-20℃；

所述的培养液为含N、P、K、B四种养分的水溶液，其浓度分别为：氮含量145-160毫克/升，磷含量38-42毫克/升，钾含量285-315毫克/升，硼含量3.8-4.2毫克/升；

所述的培养液的溶解氧含量为4-8毫克/升。

2.根据权利要求1所述的提高甘蔗杂交制种结实率的方法，其特征在于，如果培养沟内的培养液水温过低时，采用电加热设备进行恒温加热，使培养液温度在15-20℃范围内。

3.根据权利要求1所述的提高甘蔗杂交制种结实率的方法，其特征在于，向培养液中加入尿素、碳酸氢铵和氯化铵中的一种或几种使得氮含量为145-160毫克/升。

4.根据权利要求1所述的提高甘蔗杂交制种结实率的方法，其特征在于，向培养液中加入普通过磷酸钙和重过磷酸钙中的一种或两种使得磷含量为38-42毫克/升。

5.根据权利要求1所述的提高甘蔗杂交制种结实率的方法，其特征在于，向培养液中加入氯化钾和硫酸钾中的一种或两种使得钾含量为285-315毫克/升。

6.根据权利要求1所述的提高甘蔗杂交制种结实率的方法，其特征在于，向培养液中加入硼酸使得硼含量为3.8-4.2毫克/升。

7.根据权利要求1所述的提高甘蔗杂交制种结实率的方法，其特征在于，采用增氧泵对培养液进行瀑气处理或者添加质量百分含量为3%的双氧水溶液，使溶解氧含量达到4-8毫克/升。

8.根据权利要求1所述的提高甘蔗杂交制种结实率的方法，其特征在于，培养过程中用水泵使培养液形成循环的流动水。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的提高甘蔗杂交制种结实率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤（1），根据组配计划，当父本和母本已经抽穗而且小花开始开放时，从高枝压条生成的再生根下部截取植株放入杂交温室内的培养沟内用培养液进行培养，杂交温室内的环境空气温度要求在18-28℃、相对湿度在80%以上；

步骤（2），父母本放置在隔离布罩内以防止花粉乱串，父本花穗的最底端要高于母本花穗最高处5-10厘米；

步骤（3），在每天小花开放的高峰时段分两次进行授粉操作，先轻轻摇动母本使母本花粉散落抛弃，然后再轻轻摇动父本使花粉散落到母本花穗上进行授粉；当父本小花已经谢花没有花粉，但是母本还有未开完的小花时要及时更换父本花穗继续授粉；

步骤（4），当母本的小花已经开完时授粉就可结束，此时要将父本花穗移走，母本花穗继续在培养液里培养；当种子即将要脱落时，要用能透气的纸袋包住整个花穗；从授粉结束后还需要再培养30-50天至种子成熟，收获即可；

其中，整个培养过程中所述的培养液的温度为15-20℃；所述的培养液为含N、P、K、B四种养分的水溶液，其浓度分别为：氮含量145-160毫克/升，磷含量38-42毫克/升，钾含量285-315毫克/升，硼含量3.8-4.2毫克/升；所述的培养液的溶解氧含量为4-8毫克/升。

10.根据权利要求9所述的提高甘蔗杂交制种结实率的方法，其特征在于，步骤（3）所述的小花开放的高峰时段是从上午10时至12时。