CN107306787B - 一种竹子杂交授粉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竹子杂交授粉的方法，它是通过在4℃低温条件下将竹子花粉分散并保存在促进萌发的液体培养基里面，同时借助起泡剂发泡和染色剂标记进行杂交授粉。本发明解决了由于花粉量少、花粉萌发率低、不良天气等因素限制开展竹子杂交授粉的难题，同时可以节约授粉过程中的用工成本，从而提高竹子杂交授粉的效率。
Description
技术领域
本发明涉及植物杂交授粉领域，特别涉及到竹子的杂交授粉。
背景技术
杂交是创造变异、实现植物新品种选育的有效途径，人类利用杂交技术广泛地开展粮食、蔬菜、水果等植物的遗传改良，显著地提高了其产量、抗性和品质（参考文献1、参考文献2、参考文献3、参考文献4、参考文献5），极大地改善了生活质量。
对于竹类植物而言，由于其通常是终生开花一次、并且花后植株死亡，不能像其他植物那样每年开花，导致开花材料的获得十分困难，制约了其杂交育种的研究。迄今关于竹子杂交育种的研究十分有限。1986年，广东林业科学研究院的张光楚等报道了利用麻竹Dendrocalamus latiflorus、撑篙竹Bambusa pervariabilis、青皮竹B.textilis、版纳甜龙竹D. hamiltonii等亲本配置了若干个杂交组合，成功选育出撑麻7号B. pervariabilis× D. latiflorus No.7、撑麻青1号B. pervariabilis ×（D. latiflorus + B.textilis） No.1等优良的杂种无性系（参考文献6），这些杂种具有株型好、适应性广、无性繁殖能力强等优点，被广泛地引种栽培（参考文献7、参考文献8）。1995年，广西林业科学研究院的宁材强等报道了利用撑篙竹和大绿竹Dendrocalamopsis daii的杂交组合选育出撑绿系列杂交竹（参考文献9），撑绿系列杂交竹具有出笋成竹多、竹材产量高、无性繁殖力强、制浆效果好等优点，在广西、四川、海南、湖南、重庆、云南、贵州等多个省份大面积推广种植（参考文献10、参考文献11）。2010年，Lin等报道了利用刚竹属Phyllostachys竹种开展远缘杂交获得杂种，并利用ISSR分子标记进行了鉴定（参考文献12）。2011年，袁金玲等报道了利用耐寒亲本孝顺竹B. multiplex为母本，开展了和麻竹的杂交并获得子代无性系，初步探讨了其作为纸浆竹选育材料的前景（参考文献13）。尽管通过杂交途径可以选育出优良的无性系，但是由于竹子杂交亲本不易获得，再加上花期短、花粉量少、雄蕊或雌蕊发育不良、花期不遇等授粉障碍，或在开花期间遭遇恶劣天气、病虫危害等不利条件，导致开展杂交授粉试验的难度较大，竹类植物的杂交育种处于近乎荒芜的状态。
鉴于竹子杂交遇到的种种困难，本发明提供了一种竹子杂交授粉的方法，从降低花粉使用量、提高花粉萌发率、避免不良天气干扰、提高授粉效率的角度出发，促进杂交授粉工作，从而为竹子的种质创新、新品种选育提供便利，也为竹子资源的可持续利用、竹产业的长远发展奠定基础。
主要参考文献
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本发明的特点
迄今关于竹类植物杂交授粉的试验屈指可数，授粉方法较为单一，目前仅见用毛笔刷头蘸花粉进行授粉的常规方法，该方法需要较大量的花粉才可以开展授粉，并且在授粉的过程中花粉掉落较多，造成花粉浪费严重、利用率极低；遇到高温天气花粉容易失水灭活，而降雨等高湿天气则花药不易散粉、或散粉后花粉凝结成团无法授粉；自然散粉的花粉直接授粉其萌发率较低、不利于受精和结实；授粉后通过挂牌标记，用工量大，且授粉效率低下。本发明采用液体培养基在低温条件下将花粉进行分散和保存，可以避免不良天气对花粉生活力的影响；特别是在花粉量不足的情况下，花粉在液体培养基中分散均匀，利用极少量的花粉就可以完成多个柱头的授粉；液体培养基提供充足的营养，可以促进花粉萌发、实现受精；还可以借助染色剂完成授粉标记、节约人工成本、提高授粉效率。经过开展大量研究和实验，并对同类研究进行了重要改进，发明人掌握了竹子杂交授粉的新技术，首次公开竹子杂交授粉的新方法。
发明内容
一种竹子杂交授粉的方法，其特征包括：液体培养基配制及分装，花粉采集与处理，泡沫授粉，具体步骤如下：（1）液体培养基配制及分装：液体培养基是以超纯水为基础，添加10-200 g/L的蔗糖、1-2 g/L的硼酸、3-5 g/L的二水氯化钙、0.1 mg/L的油菜素内酯、0.01 mg/L的TDZ、1 g/L的中性红、10 ml/L的椰子油起泡剂，混合均匀，将pH值调整到5.6-5.8，配制完毕；将配置好的液体培养基分装在容积为50 ml的塑料离心管中，每管装入10-20 ml液体培养基，置于冰箱中4℃条件下预冷；液体培养基当天配置，当天使用；（2）花粉采集与处理：采集发育良好、即将散粉的竹子花药，放置在玻璃培养皿中，置于通风干燥室温条件下自然散粉，然后将散出的花粉按照每毫升1000-10000个的量接种到预冷的液体培养基中，轻轻摇动使得花粉混合均匀，置于冰盒中准备授粉；接种到液体培养基中的花粉当天使用；未接种到液体培养基的花粉置于冰箱中4℃条件下冷藏保存，3天内使用；（3）泡沫授粉：用1 ml的一次性塑料滴管，吸入接种花粉的液体培养基然后挤出，反复4-5次，直到液体培养基形成小气泡，然后吸取小气泡并挤出涂抹在柱头上，以淹没柱头而不滴下来为佳；授粉后内外稃片被中性红染成橘黄色作为授粉标记；杂交用的母本植株在散粉前先用镊子去除花药以避免自交授粉。
具体实施方式
下面结合以孝顺竹Bambusa multiplex为母本、以粉单竹B. chungii为父本开展杂交授粉的实例对本发明进行详细说明：（1）液体培养基配制及分装：以超纯水为基础，添加100 g/L的蔗糖、2 g/L的硼酸、4 g/L的二水氯化钙、0.1 mg/L的油菜素内酯、0.01 mg/L的TDZ、1 g/L的中性红、10 ml/L的椰子油起泡剂，混合均匀，将pH值调整到5.8，配置完毕；将每10 ml液体培养基分装入容积为50 ml的塑料离心管中，置于冰箱中4℃条件下预冷；液体培养基当天配置，当天使用；（2）花粉采集与处理：用镊子将花丝下垂即将散粉的粉单竹花药采集下来，放置在玻璃培养皿中，置于通风干燥室温条件下自然散粉，然后取约50000个散落的花粉接种到预冷的10 ml液体培养基中，轻轻摇动使得花粉分散均匀，置于冰盒中准备授粉；接种到液体培养基中的花粉当天使用；未接种到液体培养基的花粉置于冰箱中4℃条件下冷藏保存，3 d内使用； （3）泡沫授粉：用1 ml的一次性塑料滴管，吸入接种花粉的液体培养基然后挤出，反复4-5次，直到液体培养基形成小气泡，然后吸取小气泡，挤出并涂抹在孝顺竹小花的柱头上，以淹没柱头而不滴下来为佳；授粉后内外稃片被中性红染成橘黄色作为授粉标记；孝顺竹母本在散粉前先用镊子去除花药以避免自交授粉。
Claims (1)
1.一种竹子杂交授粉的方法，其特征包括：液体培养基配制及分装，花粉采集与处理，泡沫授粉，具体步骤如下：
（1）液体培养基配制及分装：液体培养基是以超纯水为基础，添加10-200 g/L的蔗糖、1-2 g/L的硼酸、3-5 g/L的二水氯化钙、0.1 mg/L的油菜素内酯、0.01 mg/L的TDZ、1 g/L的中性红、10 ml/L的椰子油起泡剂，混合均匀，将pH值调整到5.6-5.8，配制完毕；将配制好的液体培养基分装在容积为50 ml的塑料离心管中，每管装入10-20 ml液体培养基，置于冰箱中4℃条件下预冷；液体培养基当天配制，当天使用；
（2）花粉采集与处理：采集发育良好、即将散粉的竹子花药，放置在玻璃培养皿中，置于通风干燥室温条件下自然散粉，然后将散出的花粉按照每毫升1000-10000个的量接种到预冷的液体培养基中，轻轻摇动使得花粉混合均匀，置于冰盒中准备授粉；接种到液体培养基中的花粉当天使用；未接种到液体培养基的花粉置于冰箱中4℃条件下冷藏保存，3天内使用；
（3）泡沫授粉：用1 ml的一次性塑料滴管，吸入接种花粉的液体培养基然后挤出，反复4-5次，直到液体培养基形成小气泡，然后吸取小气泡并挤出涂抹在柱头上，使得液体浸润柱头；授粉后内外稃片被中性红染成橘黄色作为授粉标记；杂交用的母本植株在散粉前先用镊子去除花药以避免自交授粉。
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