CN108719051B - 高效豌豆杂交育种方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于豌豆育种技术领域，具体涉及一种高效豌豆杂交育种方法，包括去雄、人工授粉和去除植株上未经杂交的花朵，并套牌标记杂交花朵的步骤，其中人工授粉如下：去雄后的当天或者第二天采用专用授粉工具授粉，所述专用授粉工具结构如下：包括多孔布和无孔布等部件；人工授粉的时候，使多孔布与母本花外露柱头的绒毛接触，向多孔布滴加花粉液，花粉液沿多孔布流向母本花外露柱头的绒毛完成授粉，然后再撤离专用授粉工具即可。本发明利用改变了传统的人工授粉步骤专用的授粉工具授粉，无需人工涂抹，不会损伤母本花外露柱头，提高了授粉效率和结实效率。

Description

高效豌豆杂交育种方法

技术领域

本发明属于豌豆育种技术领域，具体涉及一种高效豌豆杂交育种方法。

背景技术

豌豆属于豆科豌豆属植物，从色泽上分为青、黄两种，形状因品种不同而有所不同，但是大多为圆球形。在豌豆荚和豆苗的嫩叶中含有丰富的维生素C和能分解体内亚硝胺的酶类，具有抗癌防癌作用。

目前市面上豌豆的品种类型少，育种手段相对落后，仍然大多采用的是传统的杂交育种技术，其中，杂交育种作为主要的选育途径，先经过去雄步骤，然后再人工授粉，人工去雄授粉时用镊子分别剥开旗瓣、翼瓣和龙骨瓣后将花粉逐粒取出，然后在雌蕊柱头上涂抹花粉，授粉后将花蕾复原。这种方法容易损伤母本花外露柱头的绒毛，导致杂交失败，最终导致杂交效率低。

中国专利CN102210262B公开了一种高效豌豆杂交育种方法，其对传统的人工去雄授粉方式进行了改进，其在去雄时将即将开放的花蕾龙骨花瓣夹住并拔出，使包被在花瓣中的花药全部被拔出；然后采用涂抹的方式给雌蕊人工授粉，工作效率比传统方法高出3倍以上。但是该方法涂抹的人工授粉方式，由于人工力度难以控制，还是存在损伤母本花外露柱头的绒毛的风险，且控制轻轻的力道涂抹花粉必然消耗较长的时间。

发明内容

本发明提供的一种高效豌豆杂交育种方法，解决了现有技术中人工授粉时存在损伤母本花外露柱头的绒毛的风险且时间长的问题，提高了杂交效率。

本发明的目的是提供一种高效豌豆杂交育种方法，包括以下步骤：

S1，去雄

S2，人工授粉

去雄后的当天或者第二天采用专用授粉工具授粉，所述专用授粉工具结构如下：包括同圆心拼接设置的多孔布和无孔布，并且所述多孔布拼接在所述无孔布的中心处，围绕所述无孔布的边缘安装有至少3个连杆，所述无孔布的上方设置有连接板，并且所述连杆的上端均连接在所述连接板上，围绕所述无孔布的边缘还安装有集水袋，并且所述集水袋可拆卸的安装在所述连杆上；所述多孔布、所述无孔布、所述集水袋均由柔软的材料制备而成；

人工授粉的时候，向下移动所述连接板，使连杆将母本花外露柱头的绒毛包裹，并且使多孔布与母本花外露柱头的绒毛接触，向多孔布上滴加花粉液，花粉液沿多孔布流向母本花外露柱头的绒毛完成授粉，然后再撤离专用授粉工具即可；

S3，去除植株上未经杂交的花朵，并套牌标记杂交花朵。

优选的，上述高效豌豆杂交育种方法，所述连杆的数量为3个，且其中一个所述连杆固定在所述连接板上底部边缘。

优选的，上述高效豌豆杂交育种方法，所述多孔布采用棉布、纱布或者柔软的塑料制成。

优选的，上述高效豌豆杂交育种方法，围绕所述无孔布的边缘开设有若干穿接孔，所述连杆的底端安装有挂钩，所述挂钩能穿过所述穿接孔并挂接在所述无孔布上。

优选的，上述高效豌豆杂交育种方法，所述花粉液是将收集花粉与缓冲液混合后制成的，其中所述缓冲液按照以下方法制备而成：氯化钠5g、氯化钙1g、水定容至1L。

优选的，上述高效豌豆杂交育种方法，所述花粉经诱变处理后再与所述缓冲液混合，人工授粉的时候，使多孔布与母本花外露柱头的绒毛接触时间为30-60s。

优选的，上述高效豌豆杂交育种方法，所述多孔布与母本花外露柱头的绒毛接触时间期间补充诱变剂溶液。

与现有技术相比，本发明提供的高效豌豆杂交育种方法具有以下有益效果：

本发明利用改变了传统的人工授粉步骤专用的授粉工具授粉，无需人工涂抹，向多孔布滴加花粉液，花粉液沿多孔布流向母本花外露柱头的绒毛完成授粉，不会损伤母本花外露柱头，提高了授粉效率和结实效率。另外，采用了以氯化钠、氯化钙、水配制而成的缓冲液，既可以保护花粉活性，避免其受光照等环境因素的影响，也可以提高杂交成功率。将大大提高豌豆杂交育种效率，节约人力物力和时间，具有重要的经济价值。

附图说明

图1为本发明中专用授粉工具的结构示意图；

图2为本发明专用授粉工具中多孔布、无孔布以及集水袋的连接示意图。

附图标记说明：

1.多孔布，2.无孔布，3.连杆，4.连接板，5.集水袋。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但不应理解为本发明的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件操作，由于不涉及发明点，故不对其步骤进行详细描述。

本发明提供的一种高效豌豆杂交育种方法，包括以下步骤：

S1，去雄

S2，人工授粉

去雄后的当天或者第二天采用专用授粉工具授粉，所述专用授粉工具结构如下：包括同圆心拼接设置的多孔布1和无孔布2，并且所述多孔布1拼接在所述无孔布2的中心处，围绕所述无孔布2的边缘安装有至少3个连杆3，所述无孔布2的上方设置有连接板4，并且所述连杆3均连接在所述连接板4上，围绕所述无孔布2的边缘还安装有集水袋5，并且所述集水袋5的上端可拆卸的安装在所述连杆3上；所述多孔布1、所述无孔布2、所述集水袋5均由柔软的材料制备而成；

人工授粉的时候，向下移动所述连接板4，使连杆3将母本花外露柱头的绒毛包裹，并且使多孔布1与母本花外露柱头的绒毛接触，向多孔布1上滴加花粉液，花粉液沿多孔布1流向母本花外露柱头的绒毛完成授粉，然后再撤离专用授粉工具即可；

S3，去除植株上未经杂交的花朵，并套牌标记杂交花朵。

本发明通过设计专用授粉工具来提高人工授粉速率，减少对母本花柱头的损伤，提高授粉成功率。具体原理如下：将采用轻质而柔软的多孔布1、无孔布2和集水袋5，将柱头轻轻包裹，并使多孔布1与柱头接触即可，避免操作者手部直接与柱头接触，损伤柱头。向多孔布1滴加花粉液，花粉液沿多孔布1流向母本花外露柱头的绒毛完成授粉，效率高，也避免软刷接触柱头造成的柱头损伤。无孔布2和集水袋5收集溢出的花粉液，可回收再利用。连接板4和连杆3的设置方便无孔布2和多孔布1的开合，提高效率。

优选的，本发明提供的一种高效豌豆杂交育种方法，具体包括以下实施例。

实施例1

一种高效豌豆杂交育种方法，包括以下步骤：

S1，去雄

在白天露水蒸发后的任意时间段内进行，具体步骤如下：选取生长健康的母本植株，在该植株上面选择即将开放的花蕾，用手轻扶花尊，从旗瓣呈半圆弧形的一侧，用镊子夹住距离旗瓣顶端3.5-4.5mm处的位置和旗瓣与花尊连接处，镊子与花背线的夹角为40度，然后将花瓣轻轻夹住并全部拔出，去雄结束；

S2，人工授粉

去雄后的当天或者第二天采用专用授粉工具授粉，所述专用授粉工具结构如下：包括同圆心拼接设置的多孔布1和无孔布2，并且所述多孔布1拼接在所述无孔布2的中心处，围绕所述无孔布2的边缘安装有3个连杆3，所述无孔布2的上方设置有连接板4，并且所述连杆3的上端均连接在所述连接板4上，围绕所述无孔布2的边缘还安装有集水袋5，并且所述集水袋5的上端设有绑扎带，所述集水袋5通过绑扎带可拆卸的绑接在所述连杆3上；所述多孔布1、所述无孔布2、所述集水袋5均由柔软的材料制备而成；为了方便操作，所述连杆3的数量为3个，且其中一个所述连杆3固定在所述连接板4上底部边缘，并与所述连接板4底部呈钝角，另外两个连杆3上端铰接在连接板4上，如图1-2所示；

人工授粉的时候，向下移动所述连接板4，使连杆3将母本花外露柱头的绒毛轻轻包裹，并且使多孔布1与母本花外露柱头的绒毛接触，向多孔布1滴加花粉液，花粉液沿多孔布1流向母本花外露柱头的绒毛完成授粉，然后再撤离专用授粉工具即可；本实施例采用常规方法收集父本花的花粉；

S3，去除植株上未经杂交的花朵，并套牌标记杂交花朵，牌子上写明杂交相关信息，比如杂交时间和父本母本信息。

实施例2

一种高效豌豆杂交育种方法，包括以下步骤：

S1和S3的步骤均同实施例1，区别在于S2的步骤如下：

S2，人工授粉

去雄后的当天或者第二天采用专用授粉工具授粉，所述专用授粉工具结构与实施例1相同；人工授粉的时候，向下移动所述连接板4，使连杆3将母本花外露柱头的绒毛轻轻包裹，并且使多孔布1与母本花外露柱头的绒毛接触，向多孔布1滴加花粉液，花粉液沿多孔布1流向母本花外露柱头的绒毛完成授粉，然后再撤离专用授粉工具即可；本实施例采用常规方法收集父本花的花粉；所述花粉液是将收集花粉与缓冲液混合后制成的，其中所述缓冲液按照以下方法制备而成：氯化钠5g、氯化钙1g、水定容至1L。

实施例3

一种高效豌豆杂交育种方法，包括以下步骤：

S1和S3的步骤均同实施例1，区别在于S2的步骤如下：

S2，人工授粉

去雄后的当天或者第二天采用专用授粉工具授粉，所述专用授粉工具结构如下：包括同圆心拼接设置的多孔布1和无孔布2，并且所述多孔布1拼接在所述无孔布2的中心处，围绕所述无孔布2的边缘安装有至少3个连杆3，所述无孔布2的上方设置有连接板4，并且所述连杆3的上端均连接在所述连接板4上，围绕所述无孔布2的边缘还安装有集水袋5，并且所述集水袋5的上端设有绑扎带，所述集水袋5通过绑扎带可拆卸的绑接在所述连杆3上；所述多孔布1、所述无孔布2、所述集水袋5均由柔软的材料制备而成；为了方便操作，所述连杆3的数量为3个，且其中一个所述连杆3固定在所述连接板4上底部边缘，并与所述连接板4底部呈钝角，另外两个连杆3上端铰接在连接板4上；围绕所述无孔布2的边缘开设有若干穿接孔，所述连杆3的底端安装有挂钩，所述挂钩能穿过所述穿接孔并挂接在所述无孔布2上。

人工授粉的时候，向下移动所述连接板4，使连杆3将母本花外露柱头的绒毛轻轻包裹，并且使多孔布1与母本花外露柱头的绒毛接触，向多孔布1滴加花粉液，花粉液沿多孔布1流向母本花外露柱头的绒毛完成授粉，然后再撤离专用授粉工具即可；本实施例采用常规方法收集父本花的花粉；所述花粉液是将收集花粉与缓冲液混合后制成的，其中所述缓冲液按照以下方法制备而成：氯化钠5g、氯化钙1g、水定容至1L。

为了进一步提高诱变效率，改变基因类型，可将所述花粉经0.05g/100gEMS溶液浸泡2h的诱变处理后再与缓冲液混合，人工授粉的时候，使多孔布1与母本花外露柱头的绒毛接触时间30s，接触时拆卸掉连接板4以及。期间向多孔布1上补充滴加诱变剂溶液0.05g/100gEMS溶液一次。

实施例3的成功率为58.38％，是因为我们利用EMS溶液对花粉进行了诱变处理，虽然会导致花粉死亡，但是实施例3与传统方式的杂交结实成功率并无显著差异，且有助于出现新的基因型。

需要说明的是，上述实施例中，所述多孔布1采用质量很轻的棉布、纱布或者轻质柔软的塑料制成，质地柔软且具有一定吸水性，使用前先将棉布打湿然后滴加花粉液，便于从全面浸润母本花外露柱头的绒毛。上述实施例中，人工授粉的时间控制在12点到15点之间，天气温度在15-20℃之间。

下面以实施例1-2为例，说明本发明方法的效果。

我们将本发明实施例1-2的方法与传统杂交育种方法相比较，计算杂交所消耗的时间，结果如表1所示。

表1不同杂交方式的效率比较

由表1的结果可知，与传统杂交方式(去雄时剥开旗瓣、翼瓣和龙骨瓣，逐粒取出花粉粒，人工授粉时将花粉涂抹在雌蕊柱头上)相比，去雄效率、授粉效率、结实成功率均较高，且出现后代伪杂种的概率为0。比较不同的实施例，我们发现实施例2的杂交结实成功率最高，主要是因为实施例2采用了以氯化钠、氯化钙、水配制而成的缓冲液，既可以保护花粉活性，避免其受光照等环境因素的影响，也可以提高杂交成功率。

需要说明的是，为了防止赘述，本发明的描述了优选的实施例及效果，尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种高效豌豆杂交育种方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，去雄

S2，人工授粉

去雄后的当天或者第二天采用专用授粉工具授粉，所述专用授粉工具结构如下：包括同圆心拼接设置的多孔布(1)和无孔布(2)，并且所述多孔布(1)拼接在所述无孔布(2)的中心处，围绕所述无孔布(2)的边缘安装有至少3个连杆(3)，所述无孔布(2)的上方设置有连接板(4)，并且所述连杆(3)的上端均连接在所述连接板(4)上，围绕所述无孔布(2)的边缘还安装有集水袋(5)，并且所述集水袋(5)可拆卸的安装在所述连杆(3)上；所述多孔布(1)、所述无孔布(2)、所述集水袋(5)均由柔软的材料制备而成；

人工授粉的时候，向下移动所述连接板(4)，使连杆(3)将母本花外露柱头的绒毛包裹，并且使多孔布(1)与母本花外露柱头的绒毛接触，向多孔布(1)上滴加花粉液，花粉液沿多孔布(1)流向母本花外露柱头的绒毛完成授粉，然后再撤离专用授粉工具即可；

其中，所述花粉液是将收集花粉与缓冲液混合后制成的，其中所述缓冲液按照以下方法制备而成：氯化钠5g、氯化钙1g、水定容至1L；

S3，去除植株上未经杂交的花朵，并套牌标记杂交花朵。

2.根据权利要求1所述的高效豌豆杂交育种方法，其特征在于，所述连杆(3)的数量为3个，且其中一个所述连杆(3)固定在所述连接板(4)上底部边缘。

3.根据权利要求1所述的高效豌豆杂交育种方法，其特征在于，所述多孔布(1)采用棉布、纱布或者柔软的塑料制成。

4.根据权利要求1所述的高效豌豆杂交育种方法，其特征在于，围绕所述无孔布(2)的边缘开设有若干穿接孔，所述连杆(3)的底端安装有挂钩，所述挂钩能穿过所述穿接孔并挂接在所述无孔布(2)上。

5.根据权利要求1所述的高效豌豆杂交育种方法，其特征在于，所述花粉经诱变处理后再与所述缓冲液混合，人工授粉的时候，使多孔布(1)与母本花外露柱头的绒毛接触时间为30-60s。

6.根据权利要求1所述的高效豌豆杂交育种方法，其特征在于，所述多孔布(1)与母本花外露柱头的绒毛接触时间期间补充诱变剂溶液。

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