CN105265304A - 一种板栗杂交授粉方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属果树育种技术领域,公开了一种高效板栗杂交授粉方法,包括如下步骤:1)去雄套袋;2)花粉采集和贮藏;3)授粉;4)挂牌标记;5)拆袋;6)采果。本发明具有以下优点:1)板栗母本植株上坐苞率高,采用降低袋中温湿度剧变的处理,来减少雌花灼花脱落率,提高坐苞率;2)板栗母本植株上刺苞内坚果数量多,采用①仅选择父本植株雄花枝上雄花序为花粉采集对象、②上午10:00-11:00时间段采集雄花序,此特定时间和部位来源的花粉,能提高授到雌花柱头上的花粉发芽率、③对母本植株雌花进行二次授粉来增加柱头上花粉着生数量,以此3个综合措施提高母本植株雌花授粉受精成功率,达到板栗刺苞内坚果数量多的效果。

Description

一种板栗杂交授粉方法
技术领域
[0001] 本发明属于果树育种技术领域,具体涉及一种高效的板栗杂交授粉方法。
背景技术
[0002] 板栗(Castanea mollissima Blume)为壳斗科(Fagaceae)栗属(Casatnae Mi 11 er)植物,是原产中国并驯化栽培最早的古老果树之一。板栗产业是中国山区农民脱贫 致富的支柱型产业之一,而板栗品种是板栗产业链条中最基本也是最活跃的元素。目前,生 产中的板栗品种大多为实生品种,其品质、产量良莠不齐,且优良的经济性状较为单一 [1'3]。 未来的板栗品种将是目前几个甚至十几个品种(种质)优良性状的集成,而实现这一目标 最有效、最直接的方法就是对板栗进行杂交育种。
[0003] 通过不同种群、不同基因型个体间进行杂交,并在其杂种后代中通过选择而育成 品种的方法,称为杂交育种,该方法是国内外广泛应用并卓有成效的一种育种方法。杂交可 以使生物的遗传物质从一个群体转移到另一群体,是增加生物变异性的一个重要方法,不 同类型的亲本进行杂交可以获得性状的重新组合,杂交后代中可能出现双亲优良性状的组 合,甚至出现超亲代的优良性状。具体到板栗上,即选用两个不同的品种做亲本,将父本品 种的花粉授到母本品种的雌花柱头上,使之受精结实,得到杂交种子,再把杂交种子培育成 苗,在杂交苗众多类型中选留符合育种目标的个体进一步培育,直至获得优良性状稳定的 板栗新品种。
[0004] 正确选配杂交亲本并予以科学杂交技术是杂交育种成败的关键。目前,传统板栗 杂交授粉方法技术步骤简单 [13],未解决套袋后袋中高温对雌花造成的"灼花"影响(灼花: 气温过高对板栗雌花造成生理性伤害,引起雌花变黄、枯萎,继而脱落的现象),且未对花粉 采集、雌花授粉等关键步骤的操作时间、部位进行细化明确,致使在实际操作过程中出现雌 花授粉后易灼、坐苞率低,刺苞内坚果数量少(结实率低)的状况。
[0005] [1]张宇和,王福堂,高新一,赵永孝编著·板栗·中国林业出版社,1989,(1).
[0006] [2]刘云乔.板栗杂交育种技术.林业科技通讯,1997,(5) :38-39.
[0007] [3]郭素娟,吕文君,邹锋,谢鹏,李广会,熊欢.迁西板栗主栽品种授粉组合的优 化·江西农业大学学报,2013, 35(3) : 437 - 443.
发明内容
[0008] 为了克服传统板栗杂交授粉方法雌花授粉后易灼、坐苞率低,刺苞内坚果数量少 (结实率低)的弊端,本发明旨在提供一种高效板栗杂交授粉方法,该方法不仅能显著提高 母本植株授粉后雌花的坐苞率,还能极显著提高刺苞内坚果数量(结实率),获得相对较多 杂交种子。
[0009] 实现本发明目的的技术方案为:
[0010] -种板栗杂交授粉方法,包括如下步骤:
[0011] 1)去雄套袋
[0012] 板栗母本植株雌花柱头出现前,选择树冠外围混合花枝,将其上雄花序全部去除, 用果袋将雌花和叶片一同套入袋中,把果袋口封闭严紧;
[0013] 2)花粉采集和贮藏
[0014] 在父本植株雄花盛花期,采集雄花枝上雄花序,把采集下来的雄花序摊开,置于阴 凉干燥处晾干。待雄花序晾干后,双手轻搓雄花序,再把雄花序上的花粉和花药轻轻抖落下 来,最后用花粉筛筛去花瓣、花药和花丝,留下的花粉置于干燥器中备用。
[0015] 所述花粉筛优选孔径为0· 20mm。
[0016] 3)授粉
[0017] 母本植株雌花的花柱头分叉达到35° - 45°时为第一次授粉时期,选择上午授 粉,授粉时去掉订书针,打开果袋口,用毛笔蘸上父本花粉在母株雌花柱头上反复涂抹3-5 次;
[0018] 第一次授粉后第2-4天,为第二次授粉时期。同样选择上午授粉,授粉时打开果袋 口,用毛笔蘸上父本花粉在母株雌花柱头上反复涂抹3-5次。授粉完成后封闭果袋口;
[0019] 4)挂牌标记
[0020] 每一杂交的混合花枝上挂一个编写有号码的标牌,标牌上写明杂交组合、授粉日 期、袋内雌花数等杂交授粉信息;
[0021] 5)拆袋
[0022] 授粉后20- 30天拆袋;
[0023] 6)采果
[0024] 待母本植株上的刺苞自然开裂时,把整株树上所有挂有标牌的混合花枝(果枝) 上的刺苞打落地下,人工去除苞皮,把苞内坚果(种子)收集起来。
[0025] 其中,步骤1)所述用果袋的材质为木楽纸;规格:14. 5-15cmX 18. 5-19cm。用果袋 将雌花雌花着生节位的叶片一同套入袋中。
[0026] 其中,步骤2)所述父本植株盛花期采集花粉,为父本植株盛花期采集花粉,且仅 选择雄花枝上雄花序为花粉采集对象。
[0027] 优选地,步骤2)所述上午采集雄花枝上雄花序,为上午10:00-11:00时间段采集 雄花枝上雄花序。
[0028] 进一步地,所述步骤3)中,母本植株75%的雌花的花柱头分叉达到35° - 45°时 为第一次授粉时期。
[0029] 进一步优选地,步骤3)所述上午授粉,为上午8:30- 9:30时间段授粉。
[0030] 优选地,步骤3)所述第一次授粉后第3天进行第二次授粉(第一次授粉当天为授 粉后〇天)。
[0031] 进一步地,步骤5)所述授粉后20- 30天拆袋,以授粉后的雌花柱头反卷,并开始 变黄枯萎时为拆袋标准。
[0032] 进一步地,所述步骤6)中,待母本植株上75%的刺苞自然开裂时采果。
[0033] 本发明所述的高效板栗杂交授粉方法在板栗杂交育种中的应用。
[0034] 本发明的有益效果在于:
[0035] (一)板栗母本植株上坐苞率高
[0036] 传统板栗杂交授粉方法去雄套袋时,是将混合花枝上雌花及雌花先端叶片一起套 进袋中,这样一个果袋中除雌花外还有3-5片叶片,叶片光合、蒸腾作用所产生的热量、水 分绝对量大,如不能及时透过纸袋散发出去,会致使袋内小环境剧烈改变(温度剧高、湿度 剧大),继而袋中雌花出现灼花脱落现象,导致坐苞率低。本发明方法是用果袋仅将果枝上 雌花和雌花着生同节位上的叶片一同套入袋中,这样袋内叶片光合、蒸腾作用所产生的热 量、水分等物质绝对量小,能及时透过纸袋散发出去,不易出现袋内小环境(温度、湿度)剧 烈改变继而发生的雌花灼花脱落现象,因此,本发明方法可显著降低母本植株授粉后的雌 花灼花脱落比率,提高坐苞率。
[0037](二)板栗母本植株上刺苞内坚果数量多(结实率高)
[0038] 采用传统板栗杂交授粉方法授粉后的母本植株,大部分刺苞内含坚果1-2粒,含 坚果3粒的刺苞比率少,苞内平均坚果数量低,最后获得杂交种子数量少,实施结果差。本 发明板栗杂交授粉方法,首先仅选择父本植株雄花枝上雄花序为花粉采集对象(试验证 明:雄花枝上花粉发芽率是混合花枝上花粉的7~9倍),且于上午10:00-11:00时间段采 集,以此特定时间和部位来源的花粉给母本植株雌花授粉,能提高授到雌花柱头上的花粉 发芽率,并且进行二次授粉来增加雌花柱头上花粉着生数量,以此3个综合措施来提高母 本植株雌花授粉受精成功率,达到刺苞内坚果数量多(结实率高)的目的。
具体实施方式
[0039] 以下实施例进一步说明本发明的内容,但不应理解为对本发明的限制。
[0040] 实施例及对比例中所用果袋、毛笔、订书针、报纸、干燥器等材料均可市购。
[0041] 对比例1
[0042] 对比例1选配燕山早丰(早)X燕光(ί )、燕晶(早)X燕山早丰(ί )和燕光 (早)X燕山短枝(ά ) 3个杂交组合(燕山早丰、燕光、燕晶、燕山短枝均为河北省主栽板 栗品种),试验材料位于河北省昌黎果树研究所板栗育种基地,以下述方法进行板栗杂交授 粉操作:
[0043] 1)去雄套袋
[0044] 分别于板栗母株'燕山早丰'、'燕晶'、'燕光'雌花柱头出现前,选择树冠外围混合 花枝,将其上雄花序全部去除,用果袋(材质:木浆纸;规格:22cmX32cm)将雌花及先端的 叶片一同套入袋中,用订书针把果袋口封闭严紧。
[0045] 2)花粉采集和贮藏
[0046] 分别于父本植株'燕光'、'燕山早丰'和'燕山短枝'雄花盛花期采集花粉,选择混 合花枝上雄花序为花粉采集对象,采集时间8:00-9:00点。把采集下来的雄花序摊在干净 的报纸上,置于阴凉干燥处晾干。待雄花序晾干后,双手轻搓雄花序,再把雄花序上的花粉 和花药轻轻抖落下来,最后用花粉筛(孔径0.20mm)筛去花瓣、花药和花丝,留下的花粉置 于干燥器中备用。
[0047] 3)授粉
[0048] 分别于母本植株'燕山早丰'、'燕晶'、'燕光' 75%雌花中花柱头分叉达到35° - 45°时授粉。授粉时间8:30-9:30,授粉时去掉订书针,打开果袋口,用毛笔蘸上'燕光'的 花粉在母株'燕山早丰'雌花柱头上反复涂抹3-5次,动作轻而快。授粉完成后立即用订书 针封闭果袋口。
[0049] 4)挂牌标记
[0050] 母本植株'燕山早丰'、'燕晶'和'燕光'的每一杂交过的混合花枝上挂一个编写 有号码的标牌。标牌上写明杂交组合、授粉日期、袋内雌花数等杂交授粉信息。
[0051] 5)拆袋
[0052] 母本植株'燕山早丰'授粉后第21天拆袋,母本植株'燕晶'授粉后第25天拆袋, 母本植株'燕光'授粉后第26天拆袋,此时3个母本植株的雌花柱头反卷并开始变黄枯萎。
[0053] 6)采果
[0054] 待母本'燕山早丰'、'燕晶'和'燕光'植株上75%的刺苞自然开裂时,把整株树上 所有挂有标牌的混合花枝(果枝)上的刺苞打落地下,人工去除苞皮,把苞内坚果(种子) 收集起来。
[0055] 7)杂交授粉效果调查
[0056] 花粉发芽率检测:技术步骤3)授粉操作前进行,用针尖挑少许父本花粉洒落在涂 有10%蔗糖溶液的载玻片上,然后将载玻片放置于垫有湿滤纸的培养皿中,置于25°C的恒 温箱中24小时,之后取出用解剖镜镜检,每片取3个视野,统计其发芽率,
[0057] 花粉发芽率=发芽花粉数/花粉总数X 100% (1)
[0058] 坐苞率检测:技术步骤6)采果操作前进行,随机选择3株授粉母本植株,调查全株 上授粉混合花枝上现存刺苞数量,统计标牌上原有雌花数量,
[0059] 坐荀率=现存刺荀数量/原有雌花数量X 100% (2)
[0060] 刺苞内含坚果数量检测:技术步骤6)采果操作后进行,随机选择3株授粉母本植 株,调查全株授粉混合花枝上苞内含3粒坚果(种子)的刺苞数量、苞内含2粒坚果(种 子)刺苞数量、苞内含1粒坚果(种子)刺苞数量,统计全树授粉混合花枝上刺苞数量,计 算苞内含不同坚果数量的刺苞率,
[0061] 苞内含不同坚果数量的刺苞率=各苞内含不同坚果数量的刺苞数/刺苞总 数 X 100 % (3)
[0062] 对比例1的方法和本发明的方法主要区别有3点:
[0063] 1)去雄套袋步骤中将混合花枝上雌花及先端叶片一起套入果袋中;
[0064] 2)用于杂交的花粉来源于父本植株混合花枝上的雄花序;
[0065] 3)雌花人工授粉时仅授粉1次;
[0066] 由表2可见,3个板栗品种混合花枝上的花粉发芽率介于2. 08~3. 05%之间,虽 3个品种间花粉发芽率不尽相同,但均较低。
[0067] 由表2可见,对比例1的实施结果中板栗母本植株'燕山早丰'、'燕晶'和'燕光' 的坐苞率介于52. 31~60. 9%之间,而苞内含1粒坚果刺苞数量多,苞内含2粒和3粒坚果 刺苞数量少,苞内平均含坚果数不足2. 0粒/刺苞。总体来看,不同板栗品种杂交授粉后坐 苞率和苞内含坚果数量较少,实施结果不理想。
[0068] 实验例:板栗花粉采集时间对其发芽率的影响
[0069] 一天中不同时间段(具体见表3),采用本发明步骤2)分别采集燕山早丰和燕光2 个品种2种类型花枝(雄花枝、混合花枝)上花粉。之后用针尖挑少许父本花粉洒落在涂 有10%蔗糖溶液的载玻片上,然后将载玻片放置于垫有湿滤纸的培养皿中,置于25°C的恒 温箱中24小时,之后取出用解剖镜镜检,每片取3个视野,统计其发芽率,
[0070] 花粉发芽率=发芽花粉数/花粉总数X 100% (4)
[0071] 结果见表1。
[0072] 表1.板栗花粉采集时间对其发芽率的影响
Figure CN105265304AD00071
[0074] 由表1可见,不论板栗雄花枝还是混合花枝上的花粉,10:00-11:00时间段采集的 花粉发芽率均最高。
[0075] 实施例1 :
[0076] 实施例1选配燕山早丰(早)X燕光(ά )、燕晶(早)X燕山早丰(ά )和燕光 (早)X燕山短枝(ά ) 3个杂交组合(燕山早丰、燕光、燕晶、燕山短枝均为河北省主栽板 栗品种),试验材料位于河北省昌黎果树研究所板栗育种基地,以本发明方法进行板栗杂交 授粉操作,具体步骤如下:
[0077] 1)去雄套袋
[0078] 分别于板栗母本植株'燕山早丰'、'燕晶'和'燕光'雌花柱头出现前, 选择树冠外围混合花枝,将其上雄花序全部去除,用果袋(材质:木浆纸;规格: 14. 5-15cmX18. 5-19cm)仅将混合花枝上雌花和雌花着生节位的叶片一同套入袋中,用订 书针把果袋口封闭严紧。
[0079] 2)花粉采集和贮藏
[0080] 分别于板栗父本植株'燕光'、'燕山早丰'、'燕山短枝'雄花盛花期采集花粉,且选 择雄花枝上雄花序为花粉采集对象。上午10:00-11:00时间段采集雄花枝上雄花序,把采 集下来的雄花序摊在干净的报纸上,置于阴凉干燥处晾干。待雄花序晾干后,双手轻搓雄花 序,再把雄花序上的花粉和花药轻轻抖落下来,最后用花粉筛(孔径0.20mm)筛去花瓣、花 药和花丝,留下的花粉置于干燥器中备用。
[0081] 3)授粉
[0082] 分别于板栗母本植株'燕山早丰'、'燕晶'和'燕光' 75%雌花中花柱头分叉达到 35° - 45°时第一次授粉。选择上午8:30- 9:30时间段授粉,授粉时去掉订书针,打开果 袋口,用毛笔蘸上父本花粉在母株雌花柱头上反复涂抹3-5次,动作要轻而快。授粉完成后 立即再次用订书针封闭果袋口。
[0083] 第一次授粉后第3天(第一次授粉为0天),进行第二次授粉。同样选择上午 8:30-9:30时间段授粉,授粉时再次去掉订书针,打开果袋口,用毛笔蘸上父本花粉在母株 雌花柱头上反复涂抹3-5次。授粉完成后再次用订书针封闭果袋口。
[0084] 4)挂牌标记
[0085] 分别于板栗母本'燕山早丰'、'燕晶'和'燕光'植株上每一杂交的混合花枝上挂 一个编写有号码的标牌。标牌上写明杂交组合、授粉日期、袋内雌花数等杂交授粉信息。
[0086] 5)拆袋
[0087] 母本植株'燕山早丰'授粉后第21天拆袋,母本植株'燕晶'授粉后第25天拆袋, 母本植株'燕光'授粉后第26天拆袋,此时3个母本植株的雌花柱头反卷并开始变黄枯萎。
[0088] 6)采果
[0089] 待母本植株'燕山早丰'、'燕晶'、'燕光'上75%的刺苞自然开裂时,把整株树上所 有挂有标牌的混合花枝(果枝)上的刺苞打落地下,人工去除苞皮,把苞内坚果(种子)收 集起来。
[0090] 7)杂交授粉效果调查
[0091] 花粉发芽率检测:技术步骤3)授粉操作前进行,用针尖挑少许父本花粉洒落在涂 有10%蔗糖溶液的载玻片上,然后将载玻片放置于垫有湿滤纸的培养皿中,置于25°C的恒 温箱中24小时,之后取出用解剖镜镜检,每片取3个视野,统计其发芽率。
[0092] 坐苞率检测:技术步骤6)采果操作前进行,随机选择3株授粉母本植株,调查全株 上授粉混合花枝上现存刺苞数量,统计标牌上原有雌花数量。
[0093] 刺苞内含坚果数量检测:技术步骤6)采果操作后进行,随机选择3株授粉母本植 株,调查全株授粉混合花枝上苞内含3粒坚果(种子)的刺苞数量、苞内含2粒坚果(种 子)刺苞数量、苞内含1粒坚果(种子)刺苞数量,统计全树授粉混合花枝上刺苞数量,计 算苞内含不同坚果数量的刺苞率。
[0094] 8)实施结果
[0095] 表2板栗花粉发芽率与其来源花枝类型关系
Figure CN105265304AD00081
[0097] 注:采用Tukey法检验差异。小写字母代表5%显著水平;大写字母代表1%极显 著水平。
[0098] 表3不同板栗杂交授粉技术对坐苞率与苞内坚果数量的影响
Figure CN105265304AD00091
[0100] 注:采用Tukey法检验差异。小写字母代表5%显著水平;大写字母代表1%极显 著水平。
[0101] 花粉发芽率的高低直接决定杂交工作的成败,获得高发芽率的花粉是杂交工作取 得良好实施结果的保证。由表2可见,'燕光'、'燕山早丰'和'燕山短枝'这3个板栗品种 雄花枝的花粉发芽率均极显著高于其混合花枝的花粉发芽率,并达到7~9倍水平,说明 不同板栗品种雄花枝上花粉发芽率均高于其混合花枝上花粉发芽率,并且这一现象稳定存 在。
[0102] 由表3可见,采用本发明板栗杂交授粉方法后,板栗母本植株'燕山早丰'、'燕晶' 和'燕光'的坐苞率均达到70%以上,比对比例1有了极显著提高,并且3个品种间苞内含 1粒坚果的刺苞比率极显著降低,而苞内含2粒坚果的刺苞比率和苞内含3粒坚果的刺苞比 率极显著增加,各品种苞内坚果数均极显著高与对比例1,即获得的杂交种子数量比对比例 1明显多,取得了良好的杂交授粉结果。
[0103] 3个板栗品种采用本发明方法后,均表现出了坐苞率高,刺苞内含坚果数量多的 效果,说明此发明方法在不同板栗品种上应用,均能取得较高坐苞率和刺苞内坚果数量多 (结实率高)的效果,且稳定性强,并不受板栗品种间差异的影响。
[0104] 目前生产上没有技术步骤规范、标准一致的板栗杂交授粉方法,因此本发明的方 法具有推广应用价值。
[0105] 虽然,上文中已经用一般性说明、具体实施方式及实例,对本发明作了详尽的描 述,但在本发明基础上,可以对本方法的判别模型作出一定的补充和优化。因此,在不偏离 本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1. 一种板栗杂交授粉方法,包括如下步骤: 1) 去雄套袋 板栗母本植株雌花柱头出现前,选择树冠外围混合花枝,将其上雄花序全部去除,用果 袋将雌花和叶片一同套入袋中,把果袋口封闭严紧; 2) 花粉采集和贮藏 在父本植株雄花盛花期,采集雄花枝上雄花序,把采集下来的雄花序摊开,置于阴凉干 燥处晾干,待雄花序晾干后,双手轻搓雄花序,再把雄花序上的花粉和花药轻轻抖落下来, 最后用花粉筛筛去花瓣、花药和花丝,留下的花粉置于干燥器中备用; 3) 授粉 母本植株雌花的花柱头分叉达到35° - 45°时为第一次授粉时期,授粉时去掉订书 针,打开果袋口,用毛笔蘸上父本花粉在母株雌花柱头上反复涂抹3-5次,授粉完成后再次 封闭果袋口; 第一次授粉后第2-4天,为第二次授粉时期,授粉时打开果袋口,用毛笔蘸上父本花粉 在母株雌花柱头上反复涂抹3-5次,授粉完成后再次用订书针封闭果袋口; 4) 挂牌标记 每一杂交的混合花枝上挂一个编写有号码的标牌,标牌上写明杂交组合、授粉日期、袋 内雌花数等杂交授粉信息; 5) 拆袋 授粉后20-30天拆袋; 6) 米果 待母本植株上的刺苞自然开裂时,把整株树上所有挂有标牌的混合花枝(果枝)上的 刺苞打落地下,人工去除苞皮,把苞内坚果(种子)收集起来。
2. 根据权利要求1所述的板栗杂交授粉方法,其特征在于,步骤1)所述用果袋的材质 为木浆纸;规格为14. 5-15cmX18. 5-19cm,用果袋将雌花和雌花着生节位的叶片一同套入 袋中。
3. 根据权利要求1所述的高效板栗杂交授粉方法,其特征在于,所述步骤2)在父本植 株盛花期采集花粉,为在上午10:00-11:00时间段采集雄花枝上雄花序。
4. 根据权利要求1所述的板栗杂交授粉方法,其特征在于,所述步骤3)中,母本植株 75%的雌花的花柱头分叉达到35° - 45°时为第一次授粉时期。
5. 根据权利要求1-4任一所述的板栗杂交授粉方法,其特征在于,所述步骤3)中,在上 午8:30- 9:30时间段授粉。
6. 根据权利要求1-4任一所述的板栗杂交授粉方法,其特征在于,步骤3)所述第一次 授粉后第3天进行第二次授粉。
7. 根据权利要求1-4任一所述的板栗杂交授粉方法,其特征在于,所述步骤5)中,以授 粉后的雌花柱头反卷,并开始变黄枯萎时为拆袋标准。
8. 根据权利要求1-4任一所述的板栗杂交授粉方法,其特征在于,所述步骤6)中,待母 本植株上75 %的刺苞自然开裂时采果。
9. 权利要求1-8任一项所述的板栗杂交授粉方法在板栗杂交育种中的应用。
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