CN108243948B - 一种耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种方法，步骤为(1)父母本选择；(2)授粉时间确定；(3)父本花粉采集；(4)父本花粉贮藏；(5)人工授粉程序；(6)杂交种子获得；(7)播种育苗；本发明方法关键是确定最佳授粉时期，利用人工控制授粉有目的聚合已有的白蜡种质优良性状的育种方法，有效解决了利用人工控制授粉获得耐盐、速生等稳定优良性状的绒毛白蜡新种质的难题，实现了绒毛白蜡精准、快速育种的目的。应用本发明方法短时间内能获得大量优异种质，可满足国内对绒毛白蜡优质种苗的需求。

Description

一种耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种方法

技术领域

本发明涉及一种植物杂交育种方法，尤其涉及是一种耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种方法。

背景技术

白蜡树属(Fraxinus L.)植物全世界约70余种，中国已见34种，其中原产26种，国外引进8种(中国植物志，1992)。绒毛白蜡(Fraxinus velutina Torr.)和美国红梣(Fraxinus pennsylvanica)为木犀科(Oleaceae)白蜡树属落叶乔木，是我国从美国成功引种的白蜡树属树种，由于其耐盐碱、速生及观赏性强，是我国盐碱地造林和城市园林绿化的重要树种。

白蜡树属植物天然变异很多，目前国内外对其选择育种进行改良研究较多，而对白蜡树属种间和种内杂交育种的研究报道不多。2009年李淑娟等开展了水曲柳与白蜡树属的绒毛白蜡、小叶白蜡和美国白蜡不同种源及不同无性系间的属内种间杂交育种技术研究，母本水曲柳为哈尔滨种源，父本分别为绒毛白蜡(北京、天津和盘锦种源)，小叶白蜡(新疆和北京种源)，美国白蜡(新疆和北京种源)。利用杂交亲本生态差异显著，优缺点互补，杂种优势明显的特点，获得了140个杂交组合的16361粒种子，不同组合的杂交种子性状变异丰富，为杂种F1优良基因型的选育及未来杂交新品种的培育奠定了基础。2013年郭睿达等通过对已经获得的黑龙江省当地水曲柳与绒毛白蜡、小叶白蜡和大叶白蜡的不同种源和不同无性系之间进行种间杂交所得到的杂交种的种子性状(千粒重、翅长、翅宽、和翅长/翅宽)的变异进行分析比较，进而从杂交种F1的种子性状方面研究其杂种优势及不同亲本种源和不同亲本无性系对杂种后代的影响，结果表明：白蜡属种间杂交获得的杂交组合数量和杂交种子数量都很多，如此丰富而多样的遗传变异为杂交种F₁代优良基因型的选择提供了可能。

山东省林业科学研究院从20世纪80年代开始白蜡树属种质资源的收集和优株选育工作，并获得6个白蜡良种，‘鲁蜡3号’(F.velutina‘Lula 3’)和‘鲁蜡5号’(F.pennsylvanica‘Lula 5’)是其中2个，‘鲁蜡3号’是耐盐绒毛白蜡良种，能耐受0.6％的含盐量；‘鲁蜡5号’是美国红梣，属高干速生型。然而，利用人工授粉获得耐盐、速生等稳定优良性状的绒毛白蜡新种质，实现绒毛白蜡精准、快速育种仍是目前本领存在的难题，仍无法满足国内对绒毛白蜡优质种苗的需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的是利用人工控制授粉有目的聚合已有的白蜡种质优良性状的育种方法，提供一种耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：根据白蜡树种的开花习性特征，利用雌花、雄花开花时间上的差异，有目的的收集花粉，在雌花开放之前将雌花枝进行套袋隔离，避免污染，定期观察雌花发育程度，确定最佳授粉时期，设计不同杂交组合，通过人工控制授粉使不同类型的亲本进行杂交以获得性状的重新组合，获得具有耐盐、速生等稳定优良性状的绒毛白蜡新种质。

本发明所述耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种方法，步骤包括：(1)父母本选择；(2)授粉时间确定；(3)父本花粉采集；(4)父本花粉贮藏；(5)人工授粉程序；(6)杂交种子获得；(7)播种育苗；

其特征在于：

步骤(1)所述父母本选择的方法是：a、母本选择：选择长势良好、无病虫害的耐盐绒毛白蜡良种作为母本；b、父本选择：选择速生性强、无病虫害的速生白蜡良种为父本植株；

步骤(2)所述授粉时间确定的方法是：从雌花芽鳞片展开开始，每天上午八至九点钟观察一次，直至有1/2～2/3雌花柱头两瓣尖嘴张开、并呈现淡粉红色时授粉；

步骤(3)所述父本花粉采集的方法是：根据不同父本植株开花习性和地理环境气候差异，花枝采集时间不尽相同，要求选择雄花序松散膨大、颜色为淡黄色尚未散粉之时采集；采集花枝时，在选定的父本植株上，选择树冠中上部雄花生长良好且即将开放的枝条，用高枝剪剪下50cm～100cm带回水培，每朵花用硫酸纸包住，待雄花成熟散粉时收集花粉；

步骤(4)所述父本花粉贮藏的方法是：将收集好的父本花粉编号各自放入干净的50ml离心管内，盖紧瓶盖，于管外粘贴标签，标明收集时间、地点、种源，然后将装有花粉的离心管放入小型干燥器中，置于4℃冰箱贮藏备用；本过程中要求每个种源进行空间隔离，每收集不同种源花粉时换一次手套，防止花粉污染；

步骤(5)所述人工授粉的程序是：a、雌花套袋：在白蜡雌花芽开始萌动时，选择部分发育较好的雌花枝套袋，隔离袋由白色的硫酸纸制作而成；b、人工授粉：授粉时将套袋轻轻解开，用毛笔蘸取花粉涂抹于柱头上，授粉后继续套袋隔离，为确保授粉成功，按第一次方法重复授粉1次，授粉后挂上标签，注明杂交组合、授粉日期，授粉时动作应轻柔、快速；c、解除套袋：第二次授粉完成后的第25d～30d，白蜡雄花花期已过，解除套袋，以免影响果实生长发育，解除套袋时动作应轻柔，避免损伤授粉雌花和折断枝条；

步骤(6)所述杂交种子的获得的方法是：授粉后观察种子成熟情况，当果实由黄色变褐色时，按杂交组合分别采收，装入种子袋封好，注明杂交组合、采收日期，保存在通风干燥处，种子袋规格为20cm×40cm的尼龙绳编织袋；

步骤(7)所述播种育苗的方法是：采用轻基质无纺布容器进行播种育苗，容器直径12cm、高15cm；基质成分为草炭∶蛭石的体积比＝3∶1，同时用体积比0.15％的多菌灵消毒处理基质；播种前一天将容器内基质浇透水，每容器播种2～3粒种子，播种后进行常规管理即可获得幼苗。

上述耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种的方法中：所述的母本植株为：耐盐绒毛白蜡；父本植株为：速生的绒毛白蜡、美国红梣、美国白蜡中的一种或一种以上。进一步优选的实施方式是：所述的母本植株选‘鲁蜡3号’；所述父本植株选‘鲁蜡5号’。

上述耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种的方法中：所述授粉时间确定的方法是：每天上午九点钟观察一次，直至每个雌花序有1/2～2/3雌花柱头两瓣尖嘴张开、并呈现淡粉红色时为最佳授粉期，授粉时间为1-2天，最好为1天。

上述耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种的方法中：步骤(5)所述雌花套袋的具体操作是：在选定的绒毛白蜡母本植株上，用规格为15cm×30cm的硫酸纸袋，将雌花枝套入袋内，用细尼龙绳将套袋开口处扎紧固定在枝条上，注意套袋时雌花花枝顶端不宜贴近纸袋底部，要为顶端花芽后期生长预留出空间；对母本植株完成套袋后，应定期观察套袋雌花的发育程度，待雌花为淡粉色时即可实施人工授粉。

上述耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种的方法中：步骤(5)所述人工授粉的程序中第二次授粉完成后的第25d解除套袋最好。

上述耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种的方法中：步骤(7)所述播种育苗中每容器最好播种2粒种子为宜。

本发明公开了一种耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种方法，是利用‘鲁蜡3号’作为母本，‘鲁蜡5号’作为父本，以期获得耐盐碱、速生性更强、品质更优良、杂种优势更明显的优良新种质。本发明方法关键是确定最佳授粉时期，实验证实其有效解决了利用人工授粉获得耐盐、速生等稳定优良性状的绒毛白蜡新种质的难题，实现了绒毛白蜡精准、快速育种的目的。应用本发明方法短时间内能获得大量优异种质，可满足国内对绒毛白蜡优质种苗的需求。本人工授粉育种方法，整个过程简便易行，经过多年试验表明，本发明提供的人工授粉方法稳定可靠，操作简单，为开展具有耐盐、速生等稳定优良性状的白蜡的杂交育种提供了可借鉴的技术方法。

附图说明

图1花粉收集图片。

图2雌花枝套袋图片。

图3最佳授粉时期图片。

图4人工授粉图片。

图5杂交种子图片。

图6播种育苗图片。

具体实施方式

下面结合实施案例对本发明作进一步说明：

实施例1地点：山东省林业科学研究院寿光市盐碱地造林试验站。

(1)父母本选择：a、母本选择：选择长势良好、无病虫害的耐盐绒毛白蜡良种(鲁蜡3号)作为母本；b、父本选择：选择速生性强、无病虫害的速生美国红梣良种(鲁蜡5号)为父本植株；

(2)授粉时间的确定：2014年3月28日从雌花芽鳞片展开开始，每天上午9:00点钟观察一次，直至4月5日有1/2雌花柱头两瓣尖嘴张开、并呈现淡粉红色时进行授粉，授粉时间1天；

(3)父本花粉采集：2014年4月1日采集雄花枝，花枝来自山东省林业科学研究院选育的速生白蜡良种“鲁蜡5号”，属美国红梣，采集地寿光市盐碱地造林试验站白蜡良种基地，此时，雄花序松散膨大、颜色为淡黄色尚未散粉；采集花枝时，在选定的父本植株上，选择树冠中上部雄花生长良好且即将开放的枝条，用高枝剪剪取长度为50cm的枝条带回温室水培，每朵花用硫酸纸包住，待雄花成熟散粉时收集花粉；

(4)父本花粉贮藏：将收集好的父本花粉编号放入干净的50ml离心管内，盖紧瓶盖，于管外粘贴标签，标明收集时间、地点、种源，然后将装有花粉的离心管放入小型干燥器中，置于4℃冰箱贮藏备用；

(5)人工授粉的程序：a、雌花套袋：在白蜡雌花芽开始萌动时，选择部分发育较好的雌花枝套袋，隔离袋由白色的硫酸纸制作而成。具体操作是：在选定的绒毛白蜡(鲁蜡3号)母本植株上，用规格为15cm×30cm的硫酸纸袋，将雌花枝套入袋内，用细尼龙绳将套袋开口处扎紧固定在枝条上，注意套袋时雌花花枝顶端不宜贴近纸袋底部，要为顶端花芽后期生长预留出空间；对母本植株完成套袋后，应定期观察套袋雌花的发育程度，待雌花为淡粉色时即可人工授粉；b、人工授粉：授粉时将套袋轻轻解开，用毛笔蘸取花粉涂抹于柱头上，授粉后继续套袋隔离，为确保授粉成功，按第一次方法重复授粉1次，授粉后挂上标签，注明杂交组合、授粉日期，授粉时动作应轻柔、快速；c、解除套袋：第二次授粉完成后的第25d，此时，白蜡雄花花期已过，解除套袋，以免影响果实生长发育，解除套袋时动作应轻柔，避免损伤授粉雌花和折断枝条；

(6)杂交种子的获得：授粉后观察种子成熟情况，当果实由黄色变褐色时，按杂交组合分别采收，装入种子袋封好，注明杂交组合、采收日期，保存在通风干燥处，种子袋规格为20cm×40cm的尼龙绳编织袋。

(7)播种育苗试验：将将本实施案例1采收的杂交种子，采用轻基质无纺布容器育苗方法播种育苗，于2015年3月底在山东省林业科学研究院试验苗圃基地进行，出苗率98％，苗木长势良好(见图6)。

Claims (5)

1.一种耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种方法，步骤包括：(1)父母本选择；(2)授粉时间确定；(3)父本花粉采集；(4)父本花粉贮藏；(5)人工授粉程序；(6)杂交种子获得；(7)播种育苗；

其特征在于：

步骤(1)所述父母本选择的方法是：a、母本选择：选择长势良好、无病虫害的耐盐绒毛白蜡良种作为母本；b、父本选择：选择速生性强、无病虫害的速生白蜡良种为父本植株；

步骤(2)所述授粉时间确定的方法是：从雌花芽鳞片展开开始，每天上午八至九点钟观察一次，直至有1/2～2/3雌花柱头两瓣尖嘴张开、并呈现淡粉红色时授粉；

步骤(3)所述父本花粉采集的方法是：根据不同父本植株开花习性和地理环境气候差异，花枝采集时间不尽相同，要求选择雄花序松散膨大、颜色为淡黄色尚未散粉之时采集；采集花枝时，在选定的父本植株上，选择树冠中上部雄花生长良好且即将开放的枝条，用高枝剪剪下50cm～100cm带回水培，每朵花用硫酸纸包住，待雄花成熟散粉时收集花粉；

步骤(4)所述父本花粉贮藏的方法是：将收集好的父本花粉编号各自放入干净的50ml离心管内，盖紧瓶盖，于管外粘贴标签，标明收集时间、地点、种源，然后将装有花粉的离心管放入小型干燥器中，置于4℃冰箱贮藏备用；本过程中要求每个种源进行空间隔离，每收集不同种源花粉时换一次手套，防止花粉污染；

步骤(5)所述人工授粉的程序是：a、雌花套袋：在白蜡雌花芽开始萌动时，选择部分发育较好的雌花枝套袋，隔离袋由白色的硫酸纸制作而成；b、人工授粉：授粉时将套袋轻轻解开，用毛笔蘸取花粉涂抹于柱头上，授粉后继续套袋隔离，为确保授粉成功，按第一次方法重复授粉1次，授粉后挂上标签，注明杂交组合、授粉日期，授粉时动作应轻柔、快速；c、解除套袋：第二次授粉完成后的第25d～30d，白蜡雄花花期已过，解除套袋，以免影响果实生长发育，解除套袋时动作应轻柔，避免损伤授粉雌花和折断枝条；

步骤(6)所述杂交种子的获得的方法是：授粉后观察种子成熟情况，当果实由黄色变褐色时，按杂交组合分别采收，装入种子袋封好，注明杂交组合、采收日期，保存在通风干燥处，种子袋规格为20cm×40cm的尼龙绳编织袋；

步骤(7)所述播种育苗的方法是：采用轻基质无纺布容器进行播种育苗，容器直径12cm、高15cm；基质成分为草炭∶蛭石的体积比＝3∶1，同时用体积比0.15％的多菌灵消毒处理基质；播种前一天将容器内基质浇透水，每容器播种2～3粒种子，播种后进行常规管理即可获得幼苗。

2.根椐权利要求1所述耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种的方法，其特征在于：所述的母本植株为：耐盐绒毛白蜡；父本植株为：速生的绒毛白蜡、美国红梣、美国白蜡中的一种或一种以上。

3.根椐权利要求2所述耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种的方法，其特征在于：所述的母本植株选‘鲁蜡3号’；所述父本植株选‘鲁蜡5号’。

4.根椐权利要求1所述耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种方法，其特征在于：所述授粉时间确定的方法是：每天上午九点钟观察一次，直至每个雌花序有1/2～2/3雌花柱头两瓣尖嘴张开、并呈现淡粉红色时为最佳授粉期，授粉时间为1-2天。

5.根椐权利要求1所述耐盐速生绒毛白蜡的人工授粉育种方法，其特征在于：步骤(5)所述雌花套袋的具体操作是：在选定的绒毛白蜡母本植株上，用规格为15cm×30cm的硫酸纸袋，将雌花枝套入袋内，用细尼龙绳将套袋开口处扎紧固定在枝条上，注意套袋时雌花花枝顶端不宜贴近纸袋底部，要为顶端花芽后期生长预留出空间；对母本植株完成套袋后，应定期观察套袋雌花的发育程度，待雌花为淡粉色时即可实施人工授粉。