CN105284596A - 利用搭建网室进行簇生朝天椒蜜蜂授粉三系杂交制种的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用搭建网室进行簇生朝天椒蜜蜂授粉三系杂交制种的方法，包括以下步骤：(1)隔离网室的搭建；(2)簇生朝天椒杂交亲本的选择；(3)亲本的种植方式；(4)蜂群的选择；(5)放蜂授粉时间：在母本开花前3～5天，将蜂群放入暗室3天，并采父本花粉浸泡在糖水中，每天取200g喂养蜜蜂，之后傍晚再将封箱放入网室，然后进行放蜂，待90％以上植株花谢将蜂箱撤走，授粉期为30～40天。本发明利用朝天椒常异花授粉的特性，应用在隔离网室内蜜蜂授粉的技术方案，利用蜜蜂授粉替代人工授粉进行朝天椒三系杂交制种，有效提高了种子纯度，解决了朝天椒杂交制种用工多、成本高的问题，并且能够减少病虫危害，有效提高蜜蜂授粉的座果率，达到了丰产栽培的目的。
Description
技术领域
本发明涉及农作物杂交制种技术领域，具体涉及一种利用搭建网室进行簇生朝天椒蜜蜂授粉三系杂交制种的方法。
背景技术
朝天椒(Capsicumannuumvar.frutescensL.)，又名三樱椒、天鹰椒，茄科辣椒属，朝天椒是辣椒的1个变种，椒果小、簇生且朝天。我国是世界朝天椒辣椒生产及出口第一大国，是目前世界上最大的辣椒生产和消费国，年总产量达到3500万吨，约占世界总产的46％左右，总产值近700亿元。河南省朝天椒生产面积达到200万亩，居全国第一位，我国四川、河北、山东等省都有大面积的栽培。所生产的辣椒除满足国内需求外，还大量出口国外。
簇生朝天椒是一年生常异花授粉作物，雌雄同株，目前，生产上推广的主要是常规品种，簇生朝天椒杂种一代具有明显的杂种优势，优良组合可以比对照品种增产30％～40％以上，并且具有早熟、抗病、优质等优点。国内在辣椒生产上开展杂交育种开始于20世纪70～80年代，特别是在鲜椒类品种的选育上取得了较大的成绩。但在朝天椒等干椒类品种的选育方面的工作开展相对较晚，对其杂种一代性状的遗传表现研究报道也较少。簇生朝天椒由于花器小、花的着生状态为10～30朵簇生以及花期的一致性等特殊情况，在种子生产上很难像其他一些大辣椒那样用常规的人工去雄标记的方法进行一代杂交种子的生产，只能利用不育系的方法进行一代杂交种子生产。目前，河南红绿辣椒种业有限公司在三系配套研究有了重大突破。成功选育出杂交一代朝天椒新品种，但随着人们生活水平的不断提高，劳动力成本不断增加，而在簇生朝天椒三系杂交制种过程中，采用人工授粉的方式，授粉期需要大量的人工投入，劳动力不足，严重制约了朝天椒杂交种子的规模化生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种利用搭建网室进行簇生朝天椒蜜蜂授粉三系杂交制种的方法。
本发明的技术方案是：
利用搭建网室进行簇生朝天椒蜜蜂授粉三系杂交制种的方法，包括以下步骤：
(1)隔离网室的搭建：采用密度为30目以上的防虫纱网搭建隔离网室，隔离网室占地面积为250m2～670m2，隔离网室的高度≥2.4m，隔离网室的顶部为平顶，在隔离网室的背风面留一个进出口；
(2)簇生朝天椒杂交亲本的选择：选择雄性不育系作为母本，簇生朝天椒恢复系作为父本；
(3)亲本的种植方式：
①育苗：育苗时间在四月中旬，先播父本，5～7天后播种母本，使父母本花期相遇；
②移栽时间：移栽定植时间：五月中下旬，移栽方法：父本植株分批移栽，先移栽父本占总父本的1/5，4～5天后，再将剩余父本与母本同时移栽；
③移栽方法：在边行先移栽两行母本，接着移栽一行父本，然后再移栽两行母本，依次两行母本一行父本交替移栽，父本∶母本的行比比例为1∶2；父母本的种植株距20～25cm，行距45～50cm；
(4)蜂群的选择：选择意大利蜂用于授粉；当网室的占地面积在250m2-270m2时，在隔离网室内放置1个蜂箱，该蜂箱内有4～6个蜂脾，且其中子脾为1～3脾；
(5)放蜂授粉时间：在母本开花前3～5天，将蜂群放入暗室3天，并采父本花粉浸泡在糖水中，每天取200g喂养蜜蜂，之后傍晚再将封箱放入网室，然后进行放蜂，待90％以上植株花谢将蜂箱撤走，授粉期为30～40天。
所述的意大利蜂为当地人工饲养的意大利蜂。
所述的蜂群的选择中，当隔离网室的占地面积在660m2-670m2时，在隔离网室内放置2个蜂箱，每个蜂箱内有6～8个蜂脾，且其中子脾≥3脾；并在放蜂授粉前，将无子粉脾抽出，放入2～3个空脾。
所述的父母本的种植株距为25cm，行距为50cm。
所述的授粉期为35天。
本发明的有益效果：
本发明的隔离网室的搭建有利于蜜蜂授粉的正常活动，适宜选择细胞质不育系作为母本，更主要是保证了杂交种子的纯度；朝天椒是常异化授粉作物，异花授粉率高达15～25％，另一方面，能减少病虫危害，有效提高蜜蜂授粉的座果率，达到丰产栽培的目的；父母本的种植方式会直接影响授粉的效果，所配置的合理的父母本的种植方式，提高了授粉的效果；蜂群的选择及配置提高了蜜蜂采粉和授粉的效果；由于放蜂过早，蜂群管理成本增加，放蜂过晚，影响授粉效果，导致减产，因此，本发明选择的适当的放蜂时间及放蜂时间的长短也确保了产量；由于意大利蜂不习惯采食朝天椒的花粉，本发明采用在母本开花前3天，将蜂群放入暗室3天，并采父本花粉浸泡在糖水中，每天取200g喂养蜜蜂的方式，使意大利蜂适应了朝天椒的花粉，使其在放蜂后能够踩朝天椒的花粉，达到了授粉目的。
因此，本发明充分利用朝天椒常异花授粉的特性，研究出在隔离网室内蜜蜂授粉的有效技术方案，利用蜜蜂授粉替代人工授粉进行朝天椒三系杂交制种，有效提高了种子纯度，解决了朝天椒杂交制种用工多、成本高的问题，另一方面，能减少病虫危害，有效提高蜜蜂授粉的座果率，达到丰产栽培的目的；实现了增产增收，经济效益显著。
具体实施方式
以下结合实施例进一步说明本发明，但实施例仅限说明，并不构成限制本发明的保护范围。
实施例1
利用搭建网室进行簇生朝天椒蜜蜂授粉三系杂交制种的方法，包括以下步骤：
(1)隔离网室的搭建：采用密度为30目以上的防虫纱网搭建隔离网室，隔离网室占地面积为250m2，隔离网室的高度为2.4m，隔离网室的顶部为平顶，在隔离网室的背风面留一个进出口；隔离网室的搭建有利于蜜蜂授粉的正常活动；
(2)簇生朝天椒杂交亲本的选择：选择雄性不育系作为母本，簇生朝天椒恢复系作为父本；适宜选择细胞质不育系作为母本，更主要是保证了杂交种子的纯度；
(3)亲本的种植方式：
①育苗：育苗时间在四月中旬，先播父本，5～7天后播种母本，使父母本花期相遇；
②移栽时间：移栽定植时间：五月中下旬，移栽方法：父本植株分批移栽，先移栽父本占总父本的1/5，4～5天后，再将剩余父本与母本同时移栽；
③移栽方法：在边行先移栽两行母本，接着移栽一行父本，然后再移栽两行母本，依次两行母本一行父本交替移栽，父本∶母本的行比比例为1∶2；父母本的种植株距20cm，行距45cm；父母本的种植方式会直接影响授粉的效果，所配置的合理的父母本的种植方式，提高了授粉的效果；
(4)蜂群的选择：选择意大利蜂用于授粉；当网室的占地面积在250m2-270m2时，在隔离网室内放置1个蜂箱，该蜂箱内有4～6个蜂脾，且其中子脾为1～3脾；蜂群的选择及配置提高了蜜蜂采粉和授粉的效果；
(5)放蜂授粉时间：在母本开花前3天，将蜂群放入暗室3天，并采父本花粉浸泡在糖水中，每天取200g喂养蜜蜂，之后傍晚再将封箱放入网室，然后进行放蜂，待90％以上植株花谢将蜂箱撤走，授粉期为30天；由于放蜂过早，蜂群管理成本增加，放蜂过晚，影响授粉效果，导致减产，因此，本发明选择的适当的放蜂时间及放蜂时间的长短也确保了产量；由于意大利蜂不习惯采食朝天椒的花粉，本发明采用在母本开花前3天，将蜂群放入暗室3天，并采父本花粉浸泡在糖水中，每天取200g喂养蜜蜂的方式，使意大利蜂适应了朝天椒的花粉，使其在放蜂后能够踩朝天椒的花粉，达到了授粉目的。
实施例2
利用搭建网室进行簇生朝天椒蜜蜂授粉三系杂交制种的方法，包括以下步骤：
(1)隔离网室的搭建：采用密度为30目以上的防虫纱网搭建隔离网室，隔离网室占地面积为670m2，隔离网室的高度为2.4m，隔离网室的顶部为平顶，在隔离网室的背风面留一个进出口；
(2)簇生朝天椒杂交亲本的选择：选择雄性不育系作为母本，簇生朝天椒恢复系作为父本；
(3)亲本的种植方式：
①育苗：育苗时间在四月中旬，先播父本，5～7天后播种母本，使父母本花期相遇；
②移栽时间：移栽定植时间：五月中下旬，移栽方法：父本植株分批移栽，先移栽父本占总父本的1/5，4～5天后，再将剩余父本与母本同时移栽；
③移栽方法：在边行先移栽两行母本，接着移栽一行父本，然后再移栽两行母本，依次两行母本一行父本交替移栽，父本∶母本的行比比例为1∶2；父母本的种植株距23cm，行距43cm；
(4)蜂群的选择：选择意大利蜂用于授粉；所述的蜂群的选择中，当隔离网室的占地面积在660m2-670m2时，在隔离网室内放置2个蜂箱，每个蜂箱内有6～8个蜂脾，且其中子脾≥3脾；并在放蜂授粉前，将无子粉脾抽出，放入2～3个空脾；
(5)放蜂授粉时间：在母本开花前5天，将蜂群放入暗室3天，并采父本花粉浸泡在糖水中，每天取200g喂养蜜蜂，之后傍晚再将封箱放入网室，然后进行放蜂，待90％以上植株花谢将蜂箱撤走，授粉期为35天。
实施例3
利用搭建网室进行簇生朝天椒蜜蜂授粉三系杂交制种的方法，包括以下步骤：
(1)隔离网室的搭建：采用密度为30目以上的防虫纱网搭建隔离网室，隔离网室占地面积为670m2，隔离网室的高度为2.4m，隔离网室的顶部为平顶，在隔离网室的背风面留一个进出口；
(2)簇生朝天椒杂交亲本的选择：选择雄性不育系作为母本，簇生朝天椒恢复系作为父本；
(3)亲本的种植方式：
①育苗：育苗时间在四月中旬，先播父本，5～7天后播种母本，使父母本花期相遇；
②移栽时间：移栽定植时间：五月中下旬，移栽方法：父本植株分批移栽，先移栽父本占总父本的1/5，4～5天后，再将剩余父本与母本同时移栽；
③移栽方法：在边行先移栽两行母本，接着移栽一行父本，然后再移栽两行母本，依次两行母本一行父本交替移栽，父本∶母本的行比比例为1∶2；父母本的种植株距25cm，行距50cm；
(4)蜂群的选择：选择意大利蜂用于授粉；当网室的占地面积在250m2-270m2时，在隔离网室内放置1个蜂箱，该蜂箱内有4～6个蜂脾，且其中子脾为1～3脾；
(5)放蜂授粉时间：在母本开花前5天，将蜂群放入暗室3天，并采父本花粉浸泡在糖水中，每天取200g喂养蜜蜂，之后傍晚再将封箱放入网室，然后进行放蜂，待90％以上植株花谢将蜂箱撤走，授粉期为40天。
为了检验本发明的效果，我们做了两项对比实验：
实验1是在亲本的种植方式做了3个处理的试验：
本试验作的3个处理分别为A、B和C，3个处理的试验材料均是选用河南红绿辣椒种业有限公司提供的杂交组合，其母本F0313，为雄性不育系，父本D061，为恢复系材料，3个处理的播种时间父本4月16号，母本4月23号，父本播种时间较母本提前7天。移栽定植时间5月20号，移栽方法：父本植株分批移栽，先移栽父本占总父本的1/5，二者相差5天左右，剩余父本与母本同时移栽。在边行移栽1行母本，接着移栽父本，然后移栽母本，依次父母本交替移栽，父本∶母本的行比比例为1∶2；父母本的种植株距25cm，行距50cm。3个处理的播种期、移栽、定植期、田间管理、病虫害防治均为本领域的常规技术措施且均相同，试验步骤如下：
一、隔离网室的搭建：在土壤肥力相当地块上搭建三个隔离网室分别作3个处使用，所述的三个隔离网室的搭建相同，隔离网室是采用密度为30目的防虫纱网搭建，隔离网室的高度为2.4m，隔离网室的顶部为平顶，隔离网室的占地面积为260m2，在隔离网室的背风面留一个进出口，方便人进出。
二、蜂群的选：3个处理的蜂群的选择相同，即在每个隔离网室内放置1个蜂箱，该蜂箱内有4脾蜂，其中1脾为子脾，所用蜂为意大利蜂蜂群，在放蜂授粉前将粉脾抽出，并且放入2个空脾。
三、放蜂授粉时间：父本植株分批移栽，先移栽父本占总父本的1/5，二者相差5天左右，剩余父本与母本同时移栽。在母本开花前3～5天用拌有父本花粉的蜂蜜糖浆喂养蜜蜂，然后进行放蜂，待90％以上植株花谢将蜂箱撤走，授粉期为35天左右。
四、亲本的种植方式：3个处理均采用育苗：播种时间父本4月16号，母本4月23号，父本播种时间较母本提前7天。移栽定植时间5月20号，移栽方法：父本植株分批移栽，先移栽父本占总父本的1/5，二者相差5天左右，剩余父本与母本同时移栽。在边行移栽1行母本，接着移栽父本，然后移栽母本，依次父母本交替移栽，处理A的父本∶母本＝1∶2行比，B的父本∶母本＝1∶3行比，C的父本∶母本＝1∶4行比。3个处理的种植密度相同，株距25cm，行距50cm。收获时随机抽样调查100株，分别统计结果数、种子量、种子千粒重，并计算100株的平均单果种子数、单株结果数、单株种子产量，最后对3个网室分别统计产量。
五、试验结果及分析(见表1)
表1实验1的试验结果调查表
1、单果种子数
处理A、B、C单果种子数有差异，但差异不显著，说明授粉效果与父本花量有一定影响。处理A1单果种子数最多，处理B次之，处理C最差，说明授粉效果随着父本花量的增加而提高。
2、千粒重调查结果
处理A、B、C千粒重有差异，处理C的种子千粒重最大，处理B次之，处理A最小，说明种子千粒重随着单果种子数的减少而提高。
3、单株结果数调查结果
处理A单株结果数高于处理B和C，而且差异显著，处理C的单株结果数明显减少，说明父本花量不足时，单株结果数减少，在花粉量充足的情况下，单株结果数随着父本的增加而增加。
4、单株种子产量调查结果
处理A的单株产量最高，处理B次之，处理C明显小于前面两个处理，说明父本花量是影响单株产量的关键因子，父本花量不足时，种子产量明显降低，而父本花量充足时，单株产量明显提高。
5、种子产量调查结果
处理A的产量最高，处理B次之，处理C最小。根据这一结果可以看出，当父本花量不足时，虽然母本的种植苗数增加了，但仍然不能获得较好的产量；而父本花量充足时，适当的增加母本苗数，减少父本苗数，可以获得较理想的产量。
上述结果表明，本发明方法的处理：父本∶母本按1∶2的行比进行蜜蜂授粉，可以获得最理想的授粉效果，而且获得较高的种子产量，是簇生朝天椒在网室三系杂交制种中蜜蜂授粉较为理想的种植方式。
实验2
本实验是本发明方法的放蜂时间的试验，设置5个处理，分别为B1，B2，B3，B4，B5；5个处理所用的试验材料均是选用河南省红绿辣椒种业有限公司提供的杂交组合，其母本F0313，为雄性不育系，父本D061，为恢复系材料，并且采用试验1中处理A的种植方式，为了确定最佳的放蜂授粉时间，开展以下试验，其它试验步骤均与试验1相同。
一、放蜂时间的确定
处理：B1：花期放蜂20天，B2：花期放蜂25天，B3：花期放蜂30天，B4：花期放蜂35天，B5：花期放蜂40天。B1，B2，B3，B4，B5的放蜂时间，在母本开花前3～5天用拌有父本花粉的蜂蜜喂养蜜蜂，然后进行放蜂，分别选择在母本10％开花后开始放蜂。
二、试验方法
试验分别在5个隔离网室内进行，5个隔离网室的搭建均与试验1相同，田间管理一致，蜂群的选择与试验1相同。
三、试验结果及分析(见表2)
当朝天椒成熟时，分别随机抽取100株，调查单株结果数、单果种子数、单株种子产量、种子千粒重，最后测产。、
表2实验2的试验结果调查表
1、单果种子数调查结果
从抽样调查的100株当中，随机摘100个果实，最后根据种子数量计算结果，结果表明，处理B1和处理B2种子数最少，处理B3、B4、B5差异不显著。
2、种子千粒重调查结果
将抽样调查的100株采收取种后，将种子混和均匀，随机数1000粒进行千粒重测定，结果如下：处理B1和处理B2的种子千粒重分别高于处理B3、处理B4和处理B5，而处理B1和处理B2之间没有明显的差异，处理B3、处理B4和处理B5之间也没有明显的差异，说明结果数越少，千粒重越大，结果数越多，千粒重越小。
3、单株结果数调查结果
当果实种子成熟后，随机摘取100株的种果，最后按种果数计算平均单株结果数，结果如下：处理B1和处理B2单株结果数明显少于处理B3、处理B4和处理B5。结果表明放蜂授粉决定着单株结果数，处理B4即放蜂35天有较好效果和经济效益。
4、种子产量调查结果
种子采收结束后，按照试验地的面积折算亩产量，结果如下：处理B1和处理B2的亩产量分别为21.104Kg和28.955Kg，处理B3、处理B4和处理B5的亩产量分别为49.686Kg、51.969Kg和51.845Kg；处理B1亩产量最低，处理B2亩产量次子，处理B1和处理B2亩产量明显小于处理B3、处理B4和处理B5；处理B4和处理B5之间，亩产量没有明显的差异。结果表明：放蜂时间的长短对制种产量有明显的影响。
上述结果表明，本发明方法的处理：在花期放蜂授粉35～40天，能获得较好的产量；花期放蜂授粉35天为最佳处理，一方面可以获得较理想的产量，同时缩短放蜂时间，避免增加人工投入、蜜蜂死亡等损失。
Claims (5)
1.利用搭建网室进行簇生朝天椒蜜蜂授粉三系杂交制种的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)隔离网室的搭建：采用密度为30目以上的防虫纱网搭建隔离网室，隔离网室占地面积为250m2～670m2，隔离网室的高度≥2.4m，隔离网室的顶部为平顶，在隔离网室的背风面留一个进出口；
(2)簇生朝天椒杂交亲本的选择：选择雄性不育系作为母本，簇生朝天椒恢复系作为父本；
(3)亲本的种植方式：
①育苗：育苗时间在四月中旬，先播父本，5～7天后播种母本，使父母本花期相遇；
②移栽时间：移栽定植时间：五月中下旬，移栽方法：父本植株分批移栽，先移栽父本占总父本的1/5，4～5天后，再将剩余父本与母本同时移栽；
③移栽方法：在边行先移栽两行母本，接着移栽一行父本，然后再移栽两行母本，依次两行母本一行父本交替移栽，父本∶母本的行比比例为1∶2；父母本的种植株距20～25cm，行距45～50cm；
(4)蜂群的选择：选择意大利蜂用于授粉；当网室的占地面积在250m2-270m2时，在隔离网室内放置1个蜂箱，该蜂箱内有4～6个蜂脾，且其中子脾为1～3脾；
(5)放蜂授粉时间：在母本开花前3～5天，将蜂群放入暗室3天，并采父本花粉浸泡在糖水中，每天取200g喂养蜜蜂，之后傍晚再将封箱放入网室，然后进行放蜂，待90％以上植株花谢将蜂箱撤走，授粉期为30～40天。
2.根据权利要求1所述的利用搭建网室进行簇生朝天椒蜜蜂授粉三系杂交制种的方法，其特征在于：所述的意大利蜂为当地人工饲养的意大利蜂。
3.根据权利要求1或2所述的利用搭建网室进行簇生朝天椒蜜蜂授粉三系杂交制种的方法，其特征在于：所述的蜂群的选择中，当隔离网室的占地面积在660m2-670m2时，在隔离网室内放置2个蜂箱，每个蜂箱内有6～8个蜂脾，且其中子脾≥3脾；并在放蜂授粉前，将无子粉脾抽出，放入2～3个空脾。
4.根据权利要求1或2所述的利用搭建网室进行簇生朝天椒蜜蜂授粉三系杂交制种的方法，其特征在于：所述的父母本的种植株距为25cm，行距为50cm。
5.根据权利要求1或2所述的利用搭建网室进行簇生朝天椒蜜蜂授粉三系杂交制种的方法，其特征在于：所述的授粉期为35天。
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