CN109924076A - 一种缩短火龙果杂交育种周期的育种方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业种植技术领域，特别涉及一种缩短火龙果杂交育种周期的育种方法，本发明的方法包括：促亲本植株生长、调节花期诱导亲本开花、促种子萌发及童苗生长和促杂交后代提早开花结实并筛选优良单株几个主要模式；本申请的方法是一个系统的方法，缺少任一环节都不能达到最佳效果；经研究使用本申请的系统方法，21个月左右就能筛选出优良单株，而如果还要对单株进行验证扩繁，整个周期仅需45个月，而使用常规方法需要6～10年。

Description

一种缩短火龙果杂交育种周期的育种方法

【技术领域】

本发明涉及农业种植技术领域，特别涉及一种缩短火龙果杂交育种周期的育种方法。

【背景技术】

火龙果(Hylocereus undulatus Britt)为新兴南亚热带果树，近年来国内种植面积不断扩 大，但主栽品种较为单一，同质性较明显。产业对辨识度、优质和多样化的新品种需求日渐 扩大，然而传统的火龙果杂交育种方法存在育种周期长，实生苗开花结实迟、植株占地大， 比普通作物育种的难度大、耗时长和效率低等问题和缺陷。为加速火龙果育种进程、缩短耗 时、提高育种效率及降低成本，特此发明本育种技术体系。

常规自然的“火龙果杂交实生选育种技术”，从种质资源亲本培育开始，经历催花-杂交- 选育-试验-繁育-推广等环节流程，按照常规方法和自然生长周期进行育种，全程大致需要 6～10年。

对于育种家来讲，育种周期太长，不利于对火龙果种质资源进行研究，因而，如何缩短 火龙果杂交育种的育种周期是育种家们急需解决的技术问题。

【发明内容】

鉴于上述内容，有必要提供一种缩短火龙果杂交育种周期的育种方法，该方法缩短火龙 果杂交育种的周期，为选育新的火龙果种质资源提供更方便快捷的技术手段。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种缩短火龙果杂交育种周期的育种方法，所述方法包括如下步骤：

S1、促亲本植株生长：选取任一火龙果品种将火龙果植株放入栽培箱中进行栽培得到培 育好的火龙果砧木；再分别截取父本和/或母本的老熟茎段为接穗，然后将父本母本分别嫁接 到培育好的火龙果砧木上得到父本和/或母本的火龙果植株；

S2、调节花期诱导亲本开花：将步骤S1嫁接好的父本和/或母本的火龙果植株与栽培箱 一起放入人工日光气候室，对亲本进行补光诱导，调节亲本花期，使父本母本的花期相遇； 在父本母本开花当日进行杂交配种，获得杂交种子；

S3、促种子萌发及童苗生长：采集步骤S2的杂交种子，播种在含栽培基质的容器中进行 催芽，发芽后对童苗进行培育；所述童苗的培育温度为20℃～30℃；光照强度为1000lx-1500 lx；童苗培养时每周淋一次含肥量的质量百分数为0.5％的全元素水溶肥平衡型配方溶液；

S4、促杂交后代提早开花结实并筛选优良单株：当步骤S3的童苗长到一次嫁接标准时， 对童苗进行一次嫁接，当一次嫁接苗长至30cm-40cm时对嫁接苗进行打顶促进嫁接苗茎段老 熟，然后将老熟茎段进行二次嫁接，二次嫁接后将嫁接苗移栽至人工日光气候室进行诱导， 促进嫁接苗开花结实，开花结实后对火龙果种质资源进行评价鉴定并筛选出优良单株。

进一步的，所述步骤S4筛选了优良单株后，还对优良单株进行验证，验证方法包括如下 步骤：

K1、优选单株扩繁：将选育阶段筛选出的优良单株进行优良单株嫁接扩繁得到优良单株 扩大苗；

K2、品种比较及适应性试验：选定3-7个不同地理环境的地区为种植区，然后将步骤K2 的优良单株扩大苗与对照的标准品种分别在种植区进行种植，进行2-4个周期的观测比较得 出具有推广价值的新品种及适应栽培环境。

进一步的，所述步骤S1的火龙果砧木的栽培方法为：将火龙果植株进行盆栽，刨除植株 垂枝上的刺座，当朝上生长的枝稍生长至15cm-30cm时，对火龙果植株进行打顶和阉刺处理， 转绿后即得砧木。

进一步的，所述步骤S2的补光诱导方法为：保持室温昼30℃，12h；夜25℃，12h；采用火龙果专用补光催花灯投射在火龙果枝条上，补光的光照强度为200lx-400lx，补光时间在 18:00～24:00；连续补光30d-40d，直至花蕾大小为5cm。

进一步的，所述步骤S2的杂交配种方法为：开花当日下午16:00前对母本花蕾进行去雄 套袋，晚上开花后取父本的花粉，人工授于母本的雌蕊柱头上，完成杂交配种。

进一步的，所述步骤S3的全元素水溶肥平衡型配方溶液由如下重量百分数的成分组成： 总氮(N)20％、水溶性磷(P2O5)20％、可溶性钾(K₂O)20％、镁(MgO)0.46％、EDTA- 铁(Fe)0.1％、EDTA-锰(Mn)0.05％、EDTA-锌(Zn)0.05％、EDTA-铜(Cu)0.05％、硼 (B)0.05％、钼(Mo)0.0005％，余量为水。

进一步的，所述步骤S4的一次嫁接方法为：截取任一火龙果品种的老熟茎段放入栽培箱 中进行栽培得到培育好的火龙果砧木；待童苗长至2cm-5cm时进行打顶处理，留下的植体老 熟肥壮后，用刀片切下植体1.0cm-2.0cm作为接穗贴接在砧木上。

进一步的，所述步骤S4的二次嫁接方法为：截取任一火龙果品种的老熟茎段放入栽培箱 中进行栽培得到培育好的火龙果砧木；截取老熟的火龙果枝梢30cm为枝穗，将枝穗以插接 法嫁接在预先培育好的砧木上，得到二次嫁接苗。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的火龙果育种方法包括：促亲本植株生长、调节花期诱导亲本开花、促种子 萌发及童苗生长和促杂交后代提早开花结实并筛选优良单株几个主要模式；其中，促进亲本 植株生长阶段采用栽培箱对火龙果砧木进行预栽培，能有效提高火龙果嫁接后嫁接苗的成活 率；嫁接时采用老枝对老枝的嫁接方法，能避免火龙果嫩枝的生长周期过长；采用补光诱导 的办法对火龙果进行人工补光，能人为控制火龙果花期，有效提高火龙果的开花时间，使得 父本母本花期相遇；促进种子萌发及童苗生长，将杂交种子放于种植容器中进行催芽，并人 为控制萌芽条件，能加快火龙果的发芽率；人为控制童苗生长条件，为童苗施加发明人自行 研制的营养水肥溶液，给童苗提供足够的养分，促进细胞分裂从而促进童苗生长；在促杂交 后代提早开花结实并筛选优良单株采用二次嫁接法，将童苗进行一次嫁接，加速童苗快速生 长，然后，对嫁接苗进行打顶老熟后，再用其老熟茎段进行二次嫁接，能有效缩短火龙果茎 段的成熟时间，加快育种进程；本申请的方法是一个系统的方法，缺少任一环节都不能达到 最佳效果，不能有效缩短火龙果的育种时间；经研究使用本申请的系统方法，21个月左右就 能筛选出优良单株，而如果还要对单株进行验证扩繁，整个周期仅需45个月，而使用常规方 法需要6～10年。

【附图说明】

图1是本发明实施例亲本嫁接的生长示意图；

图2是本发明实施例嫁接后的亲本在人工日光气候室进行诱导开花的示意图；

图3是本发明实施例亲本杂交后收获的种子的示意图；

图4是本发明实施例杂交种子萌发及童苗生长培育示意图；

图5是本发明实施例一次嫁接苗的生长示意图；

图6是本发明实施例一次嫁接苗成活一段时间后的生长示意图；

图7是本发明实施例嫁接苗的开花结实示意图；

图8是本发明实施例进行品种比较和适应性试验的示意图；

图9是本发明实施例优选单株母本扩繁的示意图。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体 实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是 本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明 内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

实施例1：

本实施例提供一种缩短火龙果杂交育种周期的育种方法，所述方法包括选育阶段和验证 阶段；

其中，选育阶段包括如下步骤：

S1、促亲本植株生长：将火龙果植株进行盆栽，刨除植株垂枝上的刺座，当朝上生长的 枝稍生长至15cm时，对火龙果植株进行打顶和阉刺处理，转绿后即得砧木截取任一火龙果 品种的老熟茎段放入栽培箱中进行栽培得到培育好的火龙果砧木；再分别截取父本和/或母本 的老熟茎段为接穗，然后将父本母本分别嫁接到培育好的火龙果砧木上得到父本和/或母本的 火龙果植株；

S2、调节花期诱导亲本开花：将步骤S1嫁接好的父本和/或母本的火龙果植株与栽培箱 一起放入人工日光气候室，对亲本进行补光诱导调节亲本花期，使父本母本的花期相遇；在 父本母本开花当日进行杂交配种，获得杂交种子；

S3、促种子萌发及童苗生长：采集步骤S2的杂交种子，播种在含栽培基质的容器中进行 催芽，发芽后对童苗进行培育；所述童苗的培育温度为20℃；光照强度为1000lx；童苗培养 时每周淋一次含肥量的质量百分数为0.5％的全元素水溶肥平衡型配方溶液；

S4、促杂交后代提早开花结实并筛选优良单株：当步骤S3的童苗长到一次嫁接标准时， 对童苗进行一次嫁接，当一次嫁接苗长至30cm时对嫁接苗进行打顶促进嫁接苗茎段老熟， 然后将老熟茎段进行二次嫁接，二次嫁接后将嫁接苗移栽至人工日光气候室进行诱导，促进 嫁接苗开花结实，开花结实后对火龙果种质资源进行评价鉴定并筛选出优良单株；

其中，优良单株的评价鉴定方法按照《火龙果种质资源描述规范》标准执行，并对单株 进行连续3个开花结实周期鉴定。并将上述一次嫁接过程截取接穗后的杂交后代实生苗植株， 放入培养箱进行保存，得到优选单株母本备用。

所述验证阶段包括如下步骤：

K1、优选单株扩繁：将选育阶段筛选出的优良单株进行优良单株嫁接扩繁得到优良单株 扩大苗；

扩繁方法为：取栽培成熟的量天尺属或蛇鞭柱属品种的植株作为砧木，将砧木上的刺座 全部阉除，然后在距离砧木顶部一端距离的一棱边沿着中心维管束边缘切掉部分肉质，形成 楔形或直角刻缺，取目标品种火龙果枝条沿着中心维管束边缘削成单刺座接穗，然后将接穗 放置到砧木的楔形或直角刻缺处，进行结合处理并固定，固定后将苗木进行愈合培育。

K2、品种比较及适应性试验：选定3个不同立地条件的种植点为种植区，然后将步骤 K2的优良单株扩大苗与对照的标准品种分别在种植区进行种植，进行2个周期的观测比较得 出具有推广价值的新品种及适应栽培环境。

实施例2：

本实施例提供一种缩短火龙果杂交育种周期的育种方法，所述方法包括选育阶段和验证 阶段；

其中，选育阶段包括如下步骤：

S1、促亲本植株生长：将火龙果植株进行盆栽，刨除植株垂枝上的刺座，当朝上生长的 枝稍生长至30cm时，对火龙果植株进行打顶和阉刺处理，转绿后即得砧木截取任一火龙果 品种的老熟茎段放入栽培箱中进行栽培得到培育好的火龙果砧木；再分别截取父本和/或母本 的老熟茎段为接穗，然后将父本母本分别嫁接到培育好的火龙果砧木上得到父本和/或母本的 火龙果植株；

S2、调节花期诱导亲本开花：将步骤S1嫁接好的父本和/或母本的火龙果植株与栽培箱 一起放入人工日光气候室，对亲本进行补光诱导调节亲本花期，使父本母本的花期相遇；在 父本母本开花当日进行杂交配种，获得杂交种子；

S3、促种子萌发及童苗生长：采集步骤S2的杂交种子，播种在含栽培基质的容器中进行 催芽，发芽后对童苗进行培育；所述童苗的培育温度为30℃；光照强度为1500lx；童苗培养 时每周淋一次含肥量的质量百分数为0.5％的全元素水溶肥平衡型配方溶液；

S4、促杂交后代提早开花结实并筛选优良单株：当步骤S3的童苗长到一次嫁接标准时， 对童苗进行一次嫁接，当一次嫁接苗长至30cm-40cm时对嫁接苗进行打顶促进嫁接苗茎段老 熟，然后将老熟茎段进行二次嫁接，二次嫁接后将嫁接苗移栽至人工日光气候室进行诱导， 促进嫁接苗开花结实，开花结实后对火龙果种质资源进行评价鉴定并筛选出优良单株；

其中，优良单株的评价鉴定方法按照《火龙果种质资源描述规范》标准执行，并对单株 进行连续7个开花结实周期鉴定。并将上述一次嫁接过程截取接穗后的杂交后代实生苗植株， 放入培养箱进行保存，得到优选单株母本备用。

所述验证阶段包括如下步骤：

K1、优选单株扩繁：将选育阶段筛选出的优良单株进行优良单株嫁接扩繁得到优良单株 扩大苗；

扩繁方法为：取栽培成熟的量天尺属或蛇鞭柱属品种的植株作为砧木，将砧木上的刺座 全部阉除，然后在距离砧木顶部一端距离的一棱边沿着中心维管束边缘切掉部分肉质，形成 楔形或直角刻缺，取目标品种火龙果枝条沿着中心维管束边缘削成单刺座接穗，然后将接穗 放置到砧木的楔形或直角刻缺处，进行结合处理并固定，固定后将苗木进行愈合培育。

K2、品种比较及适应性试验：选定7个不同地理环境的地区为种植区，然后将步骤K2 的优良单株扩大苗与对照的标准品种分别在种植区进行种植，进行4个周期的观测比较得出 具有推广价值的新品种及适应栽培环境。

实施例3：

本实施例提供一种缩短火龙果杂交育种周期的育种方法，所述方法包括选育阶段和验证 阶段；

其中，选育阶段包括如下步骤：

S1、促亲本植株生长：将火龙果植株进行盆栽，刨除植株垂枝上的刺座，当朝上生长的 枝稍生长至20cm时，对火龙果植株进行打顶和阉刺处理，转绿后即得砧木截取任一火龙果 品种的老熟茎段放入栽培箱中进行栽培得到培育好的火龙果砧木；再分别截取父本和/或母本 的老熟茎段为接穗，然后将父本母本分别嫁接到培育好的火龙果砧木上得到父本和/或母本的 火龙果植株；

S2、调节花期诱导亲本开花：将步骤S1嫁接好的父本和/或母本的火龙果植株与栽培箱 一起放入人工日光气候室，对亲本进行补光诱导调节亲本花期，使父本母本的花期相遇；在 父本母本开花当日进行杂交配种，获得杂交种子；

S3、促种子萌发及童苗生长：采集步骤S2的杂交种子，播种在含栽培基质的容器中进行 催芽，发芽后对童苗进行培育；所述童苗的培育温度为25℃；光照强度为1200lx；童苗培养 时每周淋一次含肥量的质量百分数为0.5％的全元素水溶肥平衡型配方溶液；

S4、促杂交后代提早开花结实并筛选优良单株：当步骤S3的童苗长到一次嫁接标准时， 对童苗进行一次嫁接，当一次嫁接苗长至35cm时对嫁接苗进行打顶促进嫁接苗茎段老熟， 然后将老熟茎段进行二次嫁接，二次嫁接后将嫁接苗移栽至人工日光气候室进行诱导，促进 嫁接苗开花结实，开花结实后对火龙果种质资源进行评价鉴定并筛选出优良单株；

其中，优良单株的评价鉴定方法按照《火龙果种质资源描述规范》标准执行，并对单株 进行连续6个开花结实周期鉴定。并将上述一次嫁接过程截取接穗后的杂交后代实生苗植株， 放入培养箱进行保存，得到优选单株母本备用。

所述验证阶段包括如下步骤：

K1、优选单株扩繁：将选育阶段筛选出的优良单株进行优良单株嫁接扩繁得到优良单株 扩大苗；

扩繁方法为：取栽培成熟的量天尺属或蛇鞭柱属品种的植株作为砧木，将砧木上的刺座 全部阉除，然后在距离砧木顶部一端距离的一棱边沿着中心维管束边缘切掉部分肉质，形成 楔形或直角刻缺，取目标品种火龙果枝条沿着中心维管束边缘削成单刺座接穗，然后将接穗 放置到砧木的楔形或直角刻缺处，进行结合处理并固定，固定后将苗木进行愈合培育。

K2、品种比较及适应性试验：选定4个不同地理环境的地区为种植区，然后将步骤K2 的优良单株扩大苗与对照的标准品种分别在种植区进行种植，进行3个周期的观测比较得出 具有推广价值的新品种及适应栽培环境。

实施例1-3所用的全元素水溶肥平衡型配方溶液由如下重量百分数的成分组成：总氮(N) 20％、水溶性磷(P2O5)20％、可溶性钾(K₂O)20％、镁(MgO)0.46％、EDTA-铁(Fe)0.1％、EDTA-锰(Mn)0.05％、EDTA-锌(Zn)0.05％、EDTA-铜(Cu)0.05％、硼(B)0.05％、 钼(Mo)0.0005％，余量为水。

申请人在研究育种方法时，在本申请的实施例1-3方法实施的情况下，还对火龙果种质 进行了繁育推广，具体方法为：

1、优选单株母本扩繁：利用申请人申请的专利，申请号为：ZL201710942658.8题为《火 龙果嫁接方法》的方法，嫁接扩繁优选单株母本，获取一批(≧1000株)原种，建立母本圃。

2、良种苗木繁育推广：利用申请人申请的专利，申请号为：ZL201710942658.8题为《火 龙果嫁接方法》的方法，逐级嫁接扩繁原种，繁育用于推广生产的良种苗木。

繁育推广阶段主要应用适于生产的嫁接方法，加速新品种苗木繁育，有计划地为发展新 品种的地区提供优质良种苗木。该阶段工作可与试验阶段同步或同期开展。

结果分析：

2015年3月起，以“黄龙♀×桂红龙3号♂”为选配杂交亲本，应用本发明实施例1的育种方法对火龙果进行杂交实生选育种做为实验组，于2018年12月育成一个黄皮白肉类型的新品种。结果显示技术体系全流程总耗时需45个月，应用传统的火龙果杂交实生选育种技 术(“桂红龙1号选育”)为对照组，对两个育种模式进行时间记录分析，得到育种的具体时 间节点如表1所示：

表1育种周期对比表

由上表可知，结果显示使用本申请的育种方法培育火龙果杂交的优良单株仅需21个月， 总体流程仅为3年左右，而自然育种技术，得到优良单株需要28个月，总体流程需要9年左 右，由此可见，使用本申请的方法选育火龙果大大缩短了育种耗时和栽培时间。

综上所述，使用本申请的总体育种方法显示，育种得到火龙果杂交的优良单株仅需21个 月，总体流程仅为45个月，与过去的“传统自然的火龙果杂交实生选育种技术体系”相比， 大大缩短了育种耗时，提高了育种效率及降低成本，是进行火龙果杂交育种的更优技术模式。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因 此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱 离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此， 本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种缩短火龙果杂交育种周期的育种方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、促亲本植株生长：选取任一火龙果品种将火龙果植株放入栽培箱中进行栽培得到培育好的火龙果砧木；再分别截取父本和/或母本的老熟茎段为接穗，然后将父本母本分别嫁接到培育好的火龙果砧木上得到父本和/或母本的火龙果植株；

S2、调节花期诱导亲本开花：将步骤S1嫁接好的父本和/或母本的火龙果植株与栽培箱一起放入人工日光气候室，对亲本进行补光诱导，调节亲本花期，使父本母本的花期相遇；在父本母本开花当日进行杂交配种，获得杂交种子；

S3、促种子萌发及童苗生长：采集步骤S2的杂交种子，播种在含栽培基质的容器中进行催芽，发芽后对童苗进行培育；所述童苗的培育温度为20℃～30℃；光照强度为1000lx-1500lx；童苗培养时每周淋一次含肥量的质量百分数为0.5％的全元素水溶肥平衡型配方溶液；

S4、促杂交后代提早开花结实并筛选优良单株：当步骤S3的童苗长到一次嫁接标准时，对童苗进行一次嫁接，当一次嫁接苗长至30cm-40cm时对嫁接苗进行打顶促进嫁接苗茎段老熟，然后将老熟茎段进行二次嫁接，二次嫁接后将嫁接苗移栽至人工日光气候室进行诱导，促进嫁接苗开花结实，开花结实后对火龙果种质资源进行评价鉴定并筛选出优良单株。

2.根据权利要求1所述的缩短火龙果杂交育种周期的育种方法，其特征在于，所述步骤S4筛选了优良单株后，还对优良单株进行验证，验证方法包括如下步骤：

K1、优选单株扩繁：将选育阶段筛选出的优良单株进行优良单株嫁接扩繁得到优良单株扩大苗；

K2、品种比较及适应性试验：选定3-7个不同地理环境的地区为种植区，然后将步骤K2的优良单株扩大苗与对照的标准品种分别在种植区进行种植，进行2-4个周期的观测比较得出具有推广价值的新品种及适应栽培环境。

3.根据权利要求1所述的缩短火龙果杂交育种周期的育种方法，其特征在于，所述步骤S1的火龙果砧木的栽培方法为：将火龙果植株进行盆栽，刨除植株垂枝上的刺座，当朝上生长的枝稍生长至15cm-30cm时，对火龙果植株进行打顶和阉刺处理，转绿后即得砧木。

4.根据权利要求1所述的缩短火龙果杂交育种周期的育种方法，其特征在于，所述步骤S2的补光诱导方法为：保持室温昼30℃，12h；夜25℃，12h；采用火龙果专用补光催花灯投射在火龙果枝条上，补光的光照强度为200lx-400lx，补光时间在18:00～24:00；连续补光30d-40d，直至花蕾大小为5cm。

5.根据权利要求1所述的缩短火龙果杂交育种周期的育种方法，其特征在于，所述步骤S2的杂交配种方法为：开花当日下午16:00前对母本花蕾进行去雄套袋，晚上开花后取父本的花粉，人工授于母本的雌蕊柱头上，完成杂交配种。

6.根据权利要求1所述的缩短火龙果杂交育种周期的育种方法，其特征在于，所述步骤S3的全元素水溶肥平衡型配方溶液由如下重量百分数的成分组成：总氮20％、水溶性磷20％、可溶性钾20％、镁0.46％、EDTA-铁0.1％、EDTA-锰0.05％、EDTA-锌0.05％、EDTA-铜0.05％、硼0.05％、钼0.0005％，余量为水。

7.根据权利要求1所述的缩短火龙果杂交育种周期的育种方法，其特征在于，所述步骤S4的一次嫁接方法为：截取任一火龙果品种的老熟茎段放入栽培箱中进行栽培得到培育好的火龙果砧木；待童苗长至2cm-5cm时进行打顶处理，留下的植体老熟肥壮后，用刀片切下植体1.0cm-2.0cm作为接穗贴接在砧木上。

8.根据权利要求1所述的缩短火龙果杂交育种周期的育种方法，其特征在于，所述步骤S4的二次嫁接方法为：截取任一火龙果品种的老熟茎段放入栽培箱中进行栽培得到培育好的火龙果砧木；截取老熟的火龙果枝梢30cm为枝穗，将枝穗以插接法嫁接在预先培育好的砧木上，得到二次嫁接苗。