CN114788494A - 一种授粉方法及高产大豆的育种方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于农林技术领域，具体涉及一种授粉方法及高产大豆的育种方法。授粉方法是将采集的花粉置于粉扑中，然后利用授粉装置进行授粉；所述授粉装置包括：粉盒，所述粉盒具有内腔、开口和安装口，所述安装口处安装有安装盖，所述粉扑放置于所述粉盒内，所述开口处转动设有刷粉装置。高产大豆的育种方法包括以下步骤：选择性状优良的父本和母本播种；采集花粉，母本花去雄，然后采用上述授粉装置方法进行人工授粉；田间管理至收获杂交一代籽粒；杂交一代籽粒经过多代自交，获得性状稳定的高产大豆品系。本发明提供的授粉方法提高了传统人工授粉的效率，提供的花粉液提高了花粉活力，提供的育种方法提高了杂交结实率。

Description

一种授粉方法及高产大豆的育种方法

技术领域

本发明属于农林技术领域，具体涉及一种授粉方法及高产大豆的育种方法。

背景技术

大豆属于大豆属的一年生草本植物，富含蛋白质和油脂，是重要的粮食作物和经济作物。大豆被广泛应用于饲料、食品、保健品等多个领域，需求量非常大。因此，不断的选育高产的大豆新品种是非常必要的研究。

最常见的大豆育种方法是杂交育种，其选择优良性状的亲本进行杂交、回交、自交等操作，所选亲本可以是本地区主推品种，也可以是野生大豆或者引进品种。具体的，杂交育种包括以下主要步骤：(1)选择大豆种子繁育基地；(2)种子消毒；(3)播种与杂交；(4)追肥、除草、病虫害防治等田间管理；(5)收获。其中“杂交”是非常关键的步骤，此处影响到杂交种的纯度、新性状产生等，是决定育种目的是否实现的关键步骤。

现有技术中，杂交的步骤是将母本去雄(为了防止母自花授粉)，然后将父本的花粉人工涂刷到母本花朵上，使父本与母本杂交，其中花粉通过人工方式采集，贮存在花粉袋中，然后再人工蘸取花粉并涂抹在雌蕊上，进行授粉。由于上述人工授粉过程是纯人工的过程，且“蘸取”和“涂抹”是一次一次进行的，效率较低，长时间的人工授粉操作导致人员疲乏，出现操作失误，甚至导致花粉流失、授粉率降低等问题，不利于高产新品种的选育。

因此，需要开发一种可提高育种效率的授粉方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种授粉方法及高产大豆的育种方法。

本发明的第一个目的是提供一种授粉方法，将采集的花粉置于(比如吸附)于粉扑中，然后利用授粉装置进行授粉；

所述授粉装置包括：粉盒，所述粉盒具有内腔、开口和安装口，内腔与开口连通，内腔与安装口也连通，所述安装口处可拆卸安装有安装盖，所述粉扑放置于所述粉盒内腔中，所述开口处转动设有刷粉装置，所述刷粉装置的一部分位于所述粉盒内部，另一部分位于所述粉盒外部，所述刷粉装置能与所述粉扑接触，并粘附上花粉。

优选的，上述授粉方法，所述刷粉装置包括转轴、粉刷和手柄，所述转轴转动安装在所述开口处，所述粉刷围绕所述转轴设置，所述粉刷的一部分位于所述粉盒内部，另一部分位于所述粉盒外部，所述手柄与所述转轴同轴设置，所述手柄安装在所述粉盒外壁上，并与所述转轴连接，所述粉刷能与所述粉扑接触，并粘附上花粉。

优选的，上述授粉方法，所述粉刷包括转动体和刷毛，所述转动体包裹所述转轴设置，所述转动体的一部分位于所述粉盒内部，另一部分位于所述粉盒外部，所述刷毛分布在所述转动体外壁，所述粉刷转动过程中，所述刷毛能与所述粉扑接触，并粘附上花粉。

优选的，上述授粉方法，所述粉扑的表面具有多个孔。

优选的，上述授粉方法，将花粉与花粉液混合后再置于所述粉扑中；

所述花粉液中含有质量分数3-5％吐温20、0.5-1％螯合剂、0.1-0.5％硫代硫酸钠，溶剂为无菌水。

优选的，上述授粉方法，所述螯合剂为乙二胺四乙酸钠。

优选的，上述授粉方法，所述花粉液中含有质量分数3-5％吐温20、0.8-1％乙二胺四乙酸钠、0.1-0.5％硫代硫酸钠，溶剂为无菌水。

本发明的第二个目的是提供一种高产大豆的育种方法，包括以下步骤：

步骤1，选择性状优良的父本和母本播种，田间管理(常规的施肥、灌溉、防止病害)；

步骤2，采集父本花粉，母本花去雄，然后采用上述授粉装置所述涉及的方法进行人工授粉；

步骤3，田间管理至收获杂交一代籽粒；

步骤4，杂交一代籽粒经过多代自交，获得性状稳定的高产大豆品系。

优选的，上述高产大豆的育种方法，包括以下步骤：

步骤1，选择性状优良的父本和母本播种，田间管理(常规的施肥、灌溉、防止病害)；

步骤2，采集父本花粉，母本花去雄，然后采用上述授粉装置+花粉液所述涉及的方法进行人工授粉；

步骤3，田间管理至收获杂交一代籽粒；

步骤4，杂交一代籽粒经过多代自交，获得性状稳定的高产大豆品系。

优选的，上述高产大豆的育种方法，所述母本为郑1311，所述父本为周豆25。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中，操作人员授粉时只需要“转动刷粉装置”这一个动作就可完成授粉，并且由于粉扑上粘附了大量的同品种花粉，则可采用一个装置一直对同一品种的花粉进行授粉，无需频繁进行“蘸取”和“涂抹”，提高了授粉效率。另外，由于粉扑放置在较为密闭的粉盒内，减少花粉与环境的接触，防止花粉飞到其他雌蕊上，减少非目的杂交种的产生。

2、本发明使用的花粉液，一方面利用吐温20提高花粉的粘附性，便于吸附在粉扑和刷粉装置上，另一方面利用螯合剂和硫代硫酸钠提高花粉活力，提高授粉率和杂交结实率。本发明首次发现和使用螯合剂、硫代硫酸钠贮藏花粉，可以提高花粉活力。

附图说明

图1是本发明实施例1的授粉装置的立体结构图；

图2是本发明实施例1的授粉装置的纵切面结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

在本发明的描述中，如未特殊说明，所用试剂均为市售，所用方法均为本领域常规技术。下述实施例中，花粉活力检测和结实率测试均采用现有技术，其中，结实率＝(结实花朵数/授粉花朵数)×100％。

实施例1

一种授粉方法，其是将采集的花粉吸附于粉扑1中，然后利用授粉装置进行授粉；

所述授粉装置包括：粉盒2，所述粉盒2为球缺形状或者立方体形状，优选的，所述粉盒2为半球形。所述粉盒2具有内腔、开口22和安装口，内腔与开口22连通，内腔还与安装口连通，所述安装口处通过螺纹连接或者扣合连接的方式可拆卸安装有安装盖21，所述粉扑1放置于所述粉盒2内，所述开口22边缘处转动设有刷粉装置3，所述刷粉装置3的一部分位于所述粉盒2内部，另一部分位于所述粉盒2外部，所述刷粉装置3在转动的过程中能与所述粉扑1接触，并粘附上花粉。

在本发明中，粉扑1的作用是物理吸附花粉，将采集的花粉暂存于粉扑1中，贮存时，放于花粉袋中存放，需要使用粉扑1时，打开粉盒2上的安装盖21，从安装口处将粉扑1放置于粉盒2中，可以将粉扑1采用弹力材质制备，其能够变形，又能自动恢复形状。将刷粉装置3接触待授粉的雌蕊，转动刷粉装置3，则刷粉装置3将粉盒2内粉扑1上粘附的花粉转移到雌蕊上，完成了授粉。操作人员授粉时只需要“转动刷粉装置3”这一个动作就可完成授粉，并且由于粉扑1上粘附了大量的同品种花粉，则可采用一个装置一直对同一品种的花粉进行授粉，无需频繁进行“蘸取”和“涂抹”，提高了授粉效率，进而避免长时间的人工授粉操作导致人员疲乏，出现操作失误，甚至导致花粉流失、授粉率降低等问题。另外，由于粉扑1放置在较为密闭的粉盒2内，减少花粉与环境的接触，防止花粉飞到其他雌蕊上，减少非目的杂交种的产生。

在本发明的实施例中，粉扑1采用海绵等既可挤压变形又能自动恢复形状的材质制备，其表面和内部均吸附了花粉，在转动刷粉装置3时，其对粉扑1产生挤压作用，使花粉粘附到刷粉装置3上。

所述刷粉装置3包括转轴31、粉刷32和手柄33，所述转轴31转动安装在所述开口22处，具体的，参照图1，所述转轴31的一端转动连接在开口22的内顶部，所述转轴31的另一端转动连接在开口22的内底部，所述粉刷32围绕所述转轴31设置，所述粉刷32的一部分位于所述粉盒2内部，另一部分位于所述粉盒2外部，所述手柄33与所述转轴31同轴设置，所述手柄33安装在所述粉盒2外壁上，并与所述转轴31连接，所述粉刷32能与所述粉扑1接触，并粘附上花粉。具体的，所述粉盒2外壁的设有贯穿口，所述转轴31的顶端贯穿所述贯穿口，并与所述手柄33固定连接，更具体的，所述转轴31的贯穿所述贯穿口的部分设有轴承内圈，所述轴承外圈安装在贯穿口处，转轴31通过该轴承与粉盒2的贯穿口转动连接。通过转动手柄33来实现刷粉装置3的转动，减少人对花粉的污染。

在本发明的实施例中，所述粉刷32包括转动体321和刷毛322，所述转动体321包裹所述转轴31设置，所述转动体321的高度小于转轴31长度，所述转动体321的一部分位于所述粉盒2内部，另一部分位于所述粉盒2外部，所述刷毛322分布在所述转动体321外壁，所述粉刷32转动过程中，所述刷毛322能与所述粉扑1接触，并粘附上花粉。优选的，所述转动体321采用无孔的硬质塑料或者不锈钢材质制备，便于清洗和重复利用。

优选的，所述粉扑1的表面具有直径1-20μm的多个孔，表面积大，能够大量吸附花粉。

实施例2

一种授粉方法，采用的是实施例1所述的授粉装置，本实施例与实施例1的区别在于，将花粉与花粉液混合后再吸附于所述粉扑1中，然后利用授粉装置进行授粉。

所述花粉液中含有质量分数3-5％吐温20、0.5-1％螯合剂、0.1-0.5％硫代硫酸钠，溶剂为无菌水。

一方面，花粉液提高花粉的粘附性，便于吸附在粉扑1和刷粉装置3，更具体的是便于吸附在粉扑1和刷毛322上，另一方面，花粉液提高花粉活力，进而提高授粉率和杂交结实率。

实验例1

种植种郑1311(高产)、周豆25(高产)，随机选择多个郑1311植株、周豆25植株的花粉，郑1311植株的所有花粉混合，周豆25植株的所有花粉混合，保证不同方法的花粉对象是相同的，测定不同方法处理的花粉活力。每个方法做三个平行实验，取平均值。

处理方法如下：

空白对照：采用无菌水4℃浸泡花粉12h；

实验1：采用花粉液4℃浸泡花粉12h，花粉液的配方如下：含有质量分数3-5％吐温20，溶剂为无菌水。

实验2：采用花粉液4℃浸泡花粉12h，花粉液的配方如下：含有质量分数0.5-1％螯合剂，溶剂为无菌水。

实验3：采用花粉液4℃浸泡花粉12h，花粉液的配方如下：含有质量分数0.1-0.5％硫代硫酸钠，溶剂为无菌水。

实验4：采用花粉液4℃浸泡花粉12h，花粉液的配方如下：含有质量分数4％吐温20、0.8％螯合剂、0.3％硫代硫酸钠，溶剂为无菌水。

本实验例中，螯合剂为乙二胺四乙酸钠。

花粉活力测定的实验设计和结果参见表1。

表1不同方法处理的花粉活力

表1结果显示，螯合剂和和硫代硫酸钠可以提高花粉活力，减少花粉活力在贮藏过程中的损失，采用“含有质量分数4％吐温20、0.8％螯合剂、0.3％硫代硫酸钠，溶剂为无菌水”花粉液配方可以获得最佳的提高花粉活力效果。花粉活力是保证授粉成功和杂交种结实的重要因素，提高花粉活力，则意味着可以提高人工授粉的成功率以及结实率。

实施例3

一种高产大豆的育种方法，包括以下步骤：

步骤1，选择性状优良的父本(周豆25)和母本(郑1311)播种，田间管理(常规的施肥、灌溉、防止病害)；

步骤2，采集父本花粉，花粉置于花粉液中4℃贮存，母本花去雄；花粉液中含有质量分数4％吐温20、0.8％螯合剂、0.3％硫代硫酸钠，溶剂为无菌水；

然后采用实施例1所述的授粉装置进行人工授粉；

所述授粉装置具体结构如下：粉盒2，所述粉盒2为半球形。所述粉盒2具有连通的内腔、开口22和安装口，所述安装口处安装有安装盖21，所述粉扑1放置于所述粉盒2内，所述开口22边缘处转动设有刷粉装置3，所述刷粉装置3包括转轴31、粉刷32和手柄33，所述转轴31转动安装在所述开口22处，具体的，参照图1，所述转轴31的一端转动连接在开口22的内顶部，所述转轴31的另一端转动连接在开口22的内底部，所述粉刷32包括转动体321和刷毛322，所述转动体321包裹所述转轴31设置，所述转动体321的高度小于转轴31长度，所述转动体321的一部分位于所述粉盒2内部，另一部分位于所述粉盒2外部，所述刷毛322分布在所述转动体321外壁，所述粉刷32转动过程中，所述刷毛322能与所述粉扑1接触，并粘附上花粉。

步骤3，田间管理至收获杂交一代籽粒，本步骤测得结实率为68％。

步骤4，杂交一代籽粒经过多代自交，获得性状稳定的高产大豆品系。

实施例4

一种高产大豆的育种方法，包括以下步骤：

步骤1，选择性状优良的父本(周豆25)和母本(郑1311)播种，田间管理(常规的施肥、灌溉、防止病害)；

步骤2，采集父本花粉，花粉置于4℃贮存，母本花去雄；然后采用实施例3所述的授粉装置进行人工授粉；

步骤3，田间管理至收获杂交一代籽粒，本步骤测得结实率为55％；

步骤4，杂交一代籽粒经过多代自交，获得性状稳定的高产大豆品系。

需要说明的是，本发明中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。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 (10)

1.一种授粉方法，其特征在于，将采集的花粉置于粉扑(1)中，然后利用授粉装置进行授粉；

所述授粉装置包括：粉盒(2)，所述粉盒(2)具有连通的内腔、开口(22)和安装口，所述安装口处安装有安装盖(21)，所述粉扑(1)放置于所述粉盒(2)内腔中，所述开口(22)处转动设有刷粉装置(3)，所述刷粉装置(3)的一部分位于所述粉盒(2)内部，另一部分位于所述粉盒(2)外部，所述刷粉装置(3)能与所述粉扑(1)接触，并粘附上花粉。

2.根据权利要求1所述的一种授粉方法，其特征在于，所述刷粉装置(3)包括转轴(31)、粉刷(32)和手柄(33)，所述转轴(31)转动安装在所述开口(22)处，所述粉刷(32)围绕所述转轴(31)设置，所述粉刷(32)的一部分位于所述粉盒(2)内部，另一部分位于所述粉盒(2)外部，所述手柄(33)与所述转轴(31)同轴设置，所述手柄(33)安装在所述粉盒(2)外壁上，并与所述转轴(31)连接。

3.根据权利要求2所述的一种授粉方法，其特征在于，所述粉刷(32)包括转动体(321)和刷毛(322)，所述转动体(321)包裹所述转轴(31)设置，所述转动体(321)的一部分位于所述粉盒(2)内部，另一部分位于所述粉盒(2)外部，所述刷毛(322)分布在所述转动体(321)外壁，所述刷毛(322)能与所述粉扑(1)接触，并粘附上花粉。

4.根据权利要求1所述的一种授粉方法，其特征在于，所述粉扑(1)的表面具有多个孔。

5.根据权利要求1所述的一种授粉方法，其特征在于，将花粉与花粉液混合后再置于所述粉扑(1)中；

所述花粉液中含有质量分数3-5％吐温20、0.5-1％螯合剂、0.1-0.5％硫代硫酸钠，溶剂为无菌水。

6.根据权利要求5所述的一种授粉方法，其特征在于，所述螯合剂为乙二胺四乙酸钠。

7.根据权利要求5所述的一种授粉方法，其特征在于，所述花粉液中含有质量分数3-5％吐温20、0.8-1％乙二胺四乙酸钠、0.1-0.5％硫代硫酸钠，溶剂为无菌水。

8.一种高产大豆的育种方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，选择性状优良的父本和母本播种，田间管理；

步骤2，采集父本花粉，母本花去雄，然后采用权利要求1所述的方法进行人工授粉；

步骤3，田间管理至收获杂交一代籽粒；

步骤4，杂交一代籽粒经过多代自交，获得性状稳定的高产大豆品系。

9.一种高产大豆的育种方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，选择性状优良的父本和母本播种，田间管理；

步骤2，采集父本花粉，母本花去雄，然后采用权利要求5所述的方法进行人工授粉；

步骤3，田间管理至收获杂交一代籽粒；

步骤4，杂交一代籽粒经过多代自交，获得性状稳定的高产大豆品系。

10.根据权利要求8或9所述的一种高产大豆的育种方法，其特征在于，所述母本为郑1311，所述父本为周豆25。

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