CN104938286A

CN104938286A - 一种梨杂交播种育苗方法

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Publication number: CN104938286A
Application number: CN201510395426.6A
Authority: CN
Inventors: 蔺经; 杨青松; 李晓刚; 王中华; 李慧; 常有宏
Original assignee: Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2015-07-07
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2035-07-07
Also published as: CN104938286B

Abstract

本发明公开了一种梨杂交播种育苗方法，它包括田间杂交、果实采收与后熟贮藏，取种、接种培养、营养钵移苗和大田种植等步骤。与现有技术相比，本发明采用室内无菌化培养基直接播种育苗，比传统大田育苗方法节省大量时间、劳动力。同时该技术可避免苗期猝倒病发生，出苗整齐，成苗率高，保证杂种后代单株数量，缩短杂种苗童期，加快育种进程。

Description

一种梨杂交播种育苗方法

技术领域

本发明属于农业生产领域，具体涉及一种梨杂交播种育苗方法。

背景技术

梨是多年生木本植物，其果实味道鲜美，营养价值丰富，是人们最为喜爱的鲜食水果之一。近十几年，我国选育获得具有高产、抗病虫害等抗外界不良条件特性的优良新品种砂梨有50多个，如翠冠、黄冠、脆绿、华酥、中梨1号等。这些品种大都是通过常规杂交育种方法选育而成的，即在田间取花粉后置于恒温箱烘干，授粉时大多采用铅笔头攒取花粉，授粉后套纸袋隔离花粉，待果实成熟后，取种，砂藏沉积，播种育苗，移栽，开花后连续3年的经济性状鉴定，待性状稳定后进行高接区试。而能否在一个杂种后代筛选出优良株，除了与配制杂交组合外有关，还与配制培育后代杂种群体数量有一定关系，一般一个杂交组合需150株杂交单株进行培育筛选。

童期是果树杂交育种的必经阶段，果树的实生后代从播种到成花挂果要经历数年甚至数十年，多年童期一直是缩短木本果树有性杂交育种周期最大的制约要素也是不能绕开的障碍。童程是一个空间的概念，指实生树始果点至根颈部之间的枝干长度，通常以主干高度作为衡量指标。就实生树的树冠而言，可以分成童区和成年区两部分，树冠的上部和外围能结果的部分称为成年区，树冠的下部和内膛处于童期阶段，称为童区。很多研究表明，童程和童期呈正相关，童程长，童期长，反之则短[李载龙,沈德绪,郑淑群.梨实生苗的童程、结果和遗传[J].浙江农业学学报,1981,7(3):51-58；盛炳成,陶建敏,徐喜楼,等.苹果杂种实生苗生长与童期相关的研究[J].南京农业大学学报,条1992,15(2):130-133.]，反映了实生苗通过童期需要一定的高生长量。崔艳波等[崔艳波,张绍铃,吴华清,等.梨杂交后代童期和童程的研究[J].中国农学通报，2011,27(2):128-131.]对梨8个杂交组合后代进行研究表明，8个组合的杂种实生后代始花节位数、节间长度、干径与童程存在相关性，始花节位数少的组合往往童程明显较低。因此，越早播种对缩短童期和童程十分重要。

一般梨果实为5-6个心室，每个心室1-2粒种子，一个果实中含有饱满种子数为4-10粒。影响种子萌发的因素包括温度、光照、水分、氧气等环境因子以及种子自身的休眠特性等有关，而引起梨种子休眠的主要有种皮障碍、种胚休眠和种胚后熟，而解除休眠的主要方法为低温层积处理和植物生长调节剂处理。现研究报道采用去除种壳、种皮，可以使完熟后的梨种子在适宜条件下迅速通过休眠，进入幼苗生长状态[王月志，戴美松，张树军，等.早熟砂梨种子萌发的影响因素分析[J].浙江农业科学，2012(8):1130-1133]。GA具有破除种子休眠、促进种子萌发的作用，这在不同物种和砂梨中都有相关报道[蔺经,杨青松,李小刚,颜志梅,盛宝龙.砂梨种子休眠原因与解除休眠方法的研究[J]。江西农业大学学报，2006，28(4):526-528]。而采用传统砂藏，种子发芽较迟，且在砂藏过程中种子易发霉。虽然采用以上方法能打破种子休眠80％以上，但是在播种育苗时，梨苗猝倒病发生日趋来重。

猝倒病发生时主要症状有3种类型：①种子或幼苗在未出土前即遭到病菌侵染而腐烂，苗床常见到的是成片缺苗。②幼苗出土后其基部呈水渍状腐烂，缢缩，幼苗倒伏，以后幼苗和幼根相继腐烂。当湿度适宜,倒伏幼苗与健苗相接触时，病苗的菌丝体通过病苗延伸到健苗子叶上去，使子叶叶部先发病。幼苗倒伏通常在幼苗出土后1个月内出现，这一时期是病害发生最严重时期。③在梨幼苗基部木质化后先是基部变色,受病苗木枯死，但不倒伏，后期也形成根腐，此症状即为立枯病[马桂珍.梨苗猝倒病(立枯病)的发生与防治.新农业，2000(9):16]。

由于梨属于自交不亲和树种，其种子多属于F1代杂交种，遗传组成各异，因此不同种子间的休眠性也会存在差异。为提高砂梨种子出苗的整齐性和成苗率，本研究较为全面地分析了抑制砂梨种子萌发的内在因素，改进现有杂种播种育苗培方法，对提高育种效率，缩短育种进程具有重大意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种梨杂交播种育苗方法，以解决现有技术存在的发芽率低、出苗不整齐、幼苗期猝倒病严重及育苗周期长等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种梨杂交播种育苗方法，它包括如下步骤：

(1)田间杂交：在父本梨树枝芽于萌动期前全树喷施3～5度石硫合剂一次，在梨树花芽萌动时，采集花芽枝条于25℃下人工催花，待花开放时收集父本花粉；在自交不亲和母本梨树的现蕾初期，搭建防虫网，并将收集的父本花粉配制成授粉液对母本花蕾进行喷雾授粉，谢花后，解除防虫网；对自交亲和母本梨树进行人工去雄、点授和果实套袋处理；

(2)果实采收与后熟贮藏：将步骤(1)中的梨树果实7～8成熟时采收，选无病虫害果实用80％多菌灵可湿性粉剂500倍液浸果1～3分钟后，静置晾干后于密封空间内用1-甲基环丙烯处理12～24h，再用微孔膜保鲜袋封口后贮藏；

(3)取种：将步骤(2)中贮藏后的梨树果实消毒后在超净工作台上进行取种，将种子于20％质量分数的硫酸水溶液中浸泡5～30s，用无菌水清洗1～3次；

(4)接种培养：将步骤(3)中处理后的种子接种于培养基试管中，先置于冷库中进行暗培养，后置于组培间进行光照培养，得到梨树幼苗；

(5)营养钵移苗：选取步骤(4)中所得的梨树幼苗中长出3～4片真叶的梨树幼苗进行营养钵移苗，每钵种植一株梨树幼苗；

(6)大田移栽：于当年9月底之前选取步骤(5)中所得的高度为20～30cm的梨树幼苗，带土进行大田移苗。

步骤(1)中，所述田间杂交方法可参考专利“一种梨树快速杂交育种方法”(ZL201210314101.7)。

步骤(2)中，密封空间内，1-甲基环丙烯的浓度为1～3ul/L。

步骤(2)中，所述的微孔膜保鲜袋厚度为0.025mm，孔径为0.05μm，材料为PVC。

步骤(2)中，经1-甲基环丙烯处理后的种子于微孔膜保鲜袋中贮藏的时间为1～21天，优选14～21天。

步骤(3)中，所述的消毒步骤为：将梨树果实于次氯酸钠水溶液中浸泡消毒20～30分钟。

步骤(4)中，所述的培养基为如下4种培养基之一：

MS培养基+25g/L蔗糖+5.0g/L琼脂粉，pH5.8；

MS培养基+1g/L活性碳+25g/L蔗糖+5.0g/L琼脂粉，pH5.8；

MS培养基+0.5mg/L GA+25g/L蔗糖+5.0g/L琼脂粉，pH5.8；

0.2mg/L IBA+0.5mg/L GA₃+1g/L活性碳+25g/L蔗糖+5.0g/L琼脂粉，pH 5.8。

其中，优选的培养基为0.2mg/L IBA+0.5mg/L GA₃+1g/L活性碳+25g/L蔗糖+5.0g/L琼脂粉，pH 5.8。

步骤(4)中，所述的暗培养的方法为1～3℃的冷库中暗培养30～50天，所述的光培养的方法为25℃下，1500～2000lux光照下的组培间中培养40～50天。

步骤(4)中，所述的试管的规格为口径30cm，高150cm，接种培养基的深度为30～40cm；

步骤(5)中，所述的营养钵规格为选取直径为6～8cm，高10～12cm黑色塑料钵。

步骤(5)中，所述的移栽营养钵中，营养土由粘土、泥炭土和蛭石以1:3:1的质量比组成。

步骤(5)中，幼苗移苗至营养钵后，用遮阳网覆盖4～7天。

步骤(6)中，高度未达20～30cm的梨树幼苗于第二年2月中下旬带土进行大田移苗。

有益效果：

与现有技术相比，本发明采用梨种子在果实采摘经贮藏后熟处理后，直接取种在培养基中进行接种，然后进行低温层积打破休眠，最后直接在培养基中长出幼苗，比传统育苗方法节省大量时间和劳动力，即采用培养基播种育苗，在梨树童期中，可实现提前1年杂种鉴定，缩短育苗进程；同时无菌化育苗可避免幼期猝倒病，出苗整齐，成苗率高，且保证杂种后代单株数量。

附图说明

图1为本发明方法流程图。

具体实施方式

实施例1：不同处理方法对梨种子发芽的影响

试验地点：在江苏省农业科学院园艺研究所梨资源圃进行

试验品种：

研究对象为翠冠梨果实，于果实7～8成熟时采收(均为套袋果)，采收当天运回实验室，然后选无病虫害果实在常温(25℃)进行各试验处理。

试验方法

①常规果实贮藏对梨种子发芽率及出苗测定试验

于1，7，14和21d取种4个时期处理，每组100粒种子，每处理3个重复，调查不同时期取种时果实烂果率，然后将种子洗净凉干，种子沙藏3-5℃的冰箱2个月，春季进行穴盘播种出苗试验。

②延长果实常温货架期对梨种子发芽率及出苗测定试验

首先用80％多菌灵可湿性粉剂500倍浸果1～3分钟，凉干后用在密封房间用1-MCP(浓度为1～3ul/L)处理24h，最后用厚度为0.025mm，孔径为0.05μm，PVC材料的微孔膜保鲜袋(国家农产品保鲜工程技术研究中心提供)封口后放入货架。于1,7,14和21d取种4个时期处理,每组100粒种子，每处理3个重复，调查不同时期取种时果实烂果率，然后将种子洗净凉干，种子沙藏3-5℃的冰箱2个月，春季进行穴盘播种出苗试验。

③不同硫酸处理时对种子发芽影响播种处理

选取贮藏14天果实取的种子，在沙贮藏前将种子分别浸入20％硫酸中0、5、10、30、60秒，取出用水冲洗2～3遍，最后将种子沙藏3～5℃的冰箱2个月，春季进行发芽和出苗试验。

田间穴盘育苗处理的方法为取长宽为54×28cm，高5cm 72孔穴盘于春季播种；营养土为粘土与泥炭土质量比1:1的比例；播种地为塑料大棚，在加小一个小拱棚，穴盘下铺一层塑料薄膜，以防根系扎入土中，每孔放一粒种子，保持温度15～25℃。播种30天后进行调查成苗情况。

试验结果：

1.1常规贮藏果实对梨种子发芽及出苗的影响

由表1可知，果实采收后随着贮藏期延长，果实腐烂率不断增加；果实成熟时，种子颜色一般为浅褐色，果实采下随着贮藏期延长种子颜色逐渐加深；同样，14d天，种子发芽达到最高，到21d种子发芽率下降，当天取种子发芽率极低。综合上述，果实采收后种子在果实中后熟至少7d以上，种子发芽率和出苗率受果实腐烂率的影响。

表1 常规贮藏取种时间对梨种子发芽率及成苗率的影响

注：同列数据后不同小写字母者表示差异显著(P<0.05)。下同。

1.2延长果实货架期对梨种子发芽及苗木生长的影响

由表2可知，果实采收经处理后随着贮藏期延长，果实货架延长；同样，果实种子颜色到14d时，达到深褐色；果实发芽率和成苗率都随果实货架期延长而显著提高。综合上述，经处理后果实延长期其采收后种子在果实中后熟至少需7d以上。

表2 延长果实贮藏期取种时间对梨种子发芽率及成苗率的影响

1.3不同时间硫酸处理对梨种子发芽率及成苗率的影响

种子经硫酸浸泡后种子发芽效果明显。由表3可知，在20％硫酸浓液中，以5-30秒浸泡效果最好，其种子发芽率达最高达92.6％，比对照提高7.2％；出苗率达72.4％，比对照提高了21.3％。综合上述，经硫酸处理30秒后可打破种皮障碍，提高种子发芽率和出苗率。

表3 不同时间处理硫酸对种子发芽率及成苗率的影响

综实施例1中1.1、1.2、1.3上所述，果实采收后其种子在果实中后熟至少需要7天以上，但果实在采收后果实易腐烂，导致种子发霉，从而影响种子发芽率和出苗率，故在果实后熟时，必须提高果实好果率。而采用硫酸处理种子不仅可杀死部分病害，还可解除种皮休眠障碍，提高种子发芽率和出苗率。

实施例2：

室内培养基接种及移栽试验

试验果实为采用实施例1中②试验方法中，贮藏取种时间为第21d翠冠梨果实。

试验方法：

果实用20％次氯酸钠水溶性消毒20～30分钟，然后在超净工作台上进行取种。选择籽粒饱满种子浸入无菌水配制20％硫酸中10～30秒，取出用无菌水冲洗2-3遍，然后将种子置于试管(Φ30×150，培养基深度20～40cm，每管一粒种子)培养基中进行暗培养和光培养。

培养基配制：

处理1：MS培养基

处理2：MS培养基+1g/L活性碳

处理3：MS培养基+0.5mg/L GA₃

各培养基加入25g/L蔗糖+5.0g/L琼脂粉，pH 5.8。

①不同贮藏时间对种子发芽率的影响

各处理种子后置于3℃冷库中，于20、30、40、50、60天测定种子的发芽率。在芽测定在25℃，1500～2000lux组培间进行，20天进行发芽统计，每个组合15粒种子，重复三次。

表4 层积时间对种子发芽率(单位：％)

不同层积时间对不同处理发芽率差异明显。由表4可知，处理1和处理2低温处理需要50～60天可打破休眠，而处理3仅需要30天即可打破休眠。其中处理2中加入活性碳发芽效果要好于处理1不加活性碳，而采用GA₃可提前1个月打破种子休眠，提高种子发芽整齐度。

实施例3：

培养基接种改良及验证

针对实施2中①处理3培养进行改良MS培养基，为0.2mg/L IBA+0.5mg/LGA₃+1g/L活性碳+25g/L蔗糖+5.0g/L琼脂粉，pH 5.8，接种方法参考实施2中方法相同，把接好种的试管放置3℃冷库中30天后，再置于25℃，1500～2000lux组培间进行培养，进行发芽率统计，40天进行苗木生长势测定，而后进行营养钵移栽，30粒种子一组，重复三次。

试验管苗移栽选取直径为8cm，高12cm黑色塑料营养钵，营养土为粘土、泥炭土、蛭石比例质量比为1:3:1，移苗时需用遮阳网覆盖1周；

大田移栽或营养钵育苗：待苗高度20～30cm时即进行大田移苗。

试验结果

由表5可见，改良MS培养基对实施例2中①处理3培养进行后其出苗健壮差异明显。其中改良后MS培养基对种子发芽率、出苗率、成苗率与处理3无显著差异，但对苗生长差异明显，改良后MS培养基苗高、根系数量、植株叶片数量显著高于处理3，而钵子移栽成活率和大田移栽培成活都显著高于处理3。说明在培养基中加入IBA和活性碳更利用试管的生长，使得苗子生长更健壮。

表5 采用改良MS培养基对种子发芽率、出苗率、成苗率及移栽成活率的影响

实施例4:

培养基梨接种育苗与常规梨播种育苗方法比较

实验组采用实施例1、2、3中培养基接种形技术方案进行育苗；对照组采用常规梨育苗技术，其对比如表6所示：采用培养基接种育苗其种子发芽率和成苗率达100％；而采用常规规播种育苗经沙藏沉积的种子发芽率为83％，成苗率为最高59％，极显著低于培养基接种育苗方法；采用培养基育苗播种过程中不存在土壤重茬问题，解决了幼苗也病虫害问题；在育苗周期上常规育苗至少比培养基育苗推迟了5个月以上。

表6 培养基接种技术与常规梨播种技术比较

Claims

1.一种梨杂交播种育苗方法，其特征在于，包括如下步骤：

(2)果实采收与后熟贮藏：将步骤(1)中的7～8成熟梨树果实时采收，选无病虫害果实用80％多菌灵可湿性粉剂500倍液浸果1～3分钟后，静置晾干后，置于密封空间内用1-甲基环丙烯处理12～24h，再用微孔膜保鲜袋封口后贮藏14～21天；

(3)取种：将步骤(2)中贮藏后的梨树果实消毒后进行取种，将种子于20％质量分数的硫酸水溶液中浸泡5～30s，再用无菌水清洗1～3次；

(4)接种培养：将步骤(3)中处理后的种子接种于培养基中，先后进行暗培养和光培养，得到梨树幼苗；

2.根据权利要求1所述的梨杂交播种育苗方法，其特征在于，步骤(2)中，密封空间内，1-甲基环丙烯的浓度为1～3ul/L。

3.根据权利要求1所述的梨杂交播种育苗方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的微孔膜保鲜袋厚度为0.025mm，孔径为0.05μm，材料为PVC。

4.根据权利要求1所述的梨杂交播种育苗方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的消毒步骤为：将梨树果实于20％次氯酸钠水溶液中浸泡消毒20～30分钟。

5.根据权利要求1所述的梨杂交播种育苗方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的培养基为如下4种培养基之一：

MS培养基+25g/L蔗糖+5.0g/L琼脂粉，pH5.8；

MS培养基+1g/L活性碳+25g/L蔗糖+5.0g/L琼脂粉，pH5.8；

MS培养基+0.5mg/L GA+25g/L蔗糖+5.0g/L琼脂粉，pH5.8；

0.2mg/L IBA+0.5mg/L GA₃+1g/L活性碳+25g/L蔗糖+5.0g/L琼脂粉，pH 5.8。

6.根据权利要求1所述的梨杂交播种育苗方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的暗培养的方法为1～3℃下暗培养30～50天，所述的光培养的方法为25℃下，1500～2000lux光照下培养40～50天。

7.根据权利要求1所述的梨杂交播种育苗方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的移栽营养钵中，营养土由粘土、泥炭土和蛭石以1:3:1的质量比组成。

8.根据权利要求1所述的梨杂交播种育苗方法，其特征在于，步骤(5)中，幼苗移苗至营养钵后，用遮阳网覆盖4～7天。

9.根据权利要求1所述的梨杂交播种育苗方法，其特征在于，步骤(6)中，高度未达20～30cm的梨树幼苗于第二年2月中下旬带土进行大田移苗。