CN115735757A - 一种木通属植物人工杂交授粉方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种木通属植物人工杂交授粉方法，其步骤包括：步骤1、选择杂交父母本；步骤2、父母本花序处理；步骤3、父本花粉采集及储藏；步骤4、在最佳授粉期给母本授粉；步骤5、授粉后继续套硫酸纸袋；授粉14天后，待雌花柱头均失去可授性之后摘去硫酸纸袋。本发明的优点在于：（1）本发明适用于木通属植物的所有品种；（2）针对木通属植物品种，操作简单、高效，授粉率高，为木通属植物品种定向杂交育种提供技术支持；（3）根据木通属植物花序发育特点，确定了花粉最佳采集时间及花粉采集方法，保证了花粉活力，避免了同株花粉授粉干扰；（4）根据木通属植物花序生长发育特点，确定了最佳授粉时间判断方法及最佳授粉方式，操作简单，成本低廉。
Description
技术领域
本发明属于人工杂交授粉技术领域，具体涉及一种木通属植物人工杂交授粉方法。
背景技术
木通属植物（Akebia）为木通科（Lardizabalaceae）的多年生攀援藤本植物，广泛分布于我国的秦岭山脉及长江中下游流域各省区。木通属植物包含4种2亚种：木通（Akebiaquinata）、日本木通（Akebia pentaphylla）、长序木通（Akebia longeracemosa）、三叶木通（Akebia trifoliata）、白木通（Akebia trifoliata subsp. australis）、长萼三叶木通（Akebia trifoliata subsp. longisepala）；木通属植物果实通常被称为八月瓜、八月炸、野香蕉等，其果肉不仅美味多汁，甘甜爽口，而且还含有丰富的营养物质。除此之外，木通还是我国重要的传统中药材，在我国有上千年的应用历史，被《中国药典》等收录，具有消炎利尿、除湿镇痛、通经下乳、抗氧化、抗衰老等功效。目前木通作为一种新型的药食两用保健水果颇受消费者及生产者关注，已在湖南、四川、贵州、江西、广西等地大量种植，成为当地重点发展的新兴水果产业之一。但是木通作为一种新型保健水果开发还处于起步阶段，相较于较大的市场需求量，存在缺乏优良的木通品种等问题，其品种选育及驯化改良工作还相对滞后。木通属植物为雌雄同株异花，具有自交不亲和的特性，均为雌雄同株异花，花序为总状花序，花序生物学特性相似，同序或同株的雌雄花授粉不育，是一种较为严格的异花授粉植物，因此这也是木通常常出现花多果少的原因。木通自然授粉其后代变异大，随机性大，性状不可控，选育工作量大且费工费时，成本高。我们通过人工杂交发现木通属植物种间杂交并无杂交生殖障碍，人工定向杂交授粉可根据育种改良目标来选择优良的父母本，可通过配制杂交组合并在子代中选育综合性状优良的新品种。
目前还没有相关文献或专利报道根据木通花序特点及开花生物学特性进行杂交育种或授粉的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种木通属植物人工定向杂交授粉方法，通过配制杂交组合并在子代中选育综合性状优良的新品种，为木通属植物种间种内定向人工杂交育种提供技术支撑。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题，
一种木通属植物人工杂交授粉方法，其步骤包括：
步骤1、选择杂交父母本；
杂交父母本的选择可根据育种目标选择木通属植物种间或种内的优良单株来配制杂交组合；
步骤2、父母本花序处理；
木通属植物为雌雄同花序，花期在3-4月份，雌花要早于雄花4-5天成熟，并且在同一株上的雄花散粉时间也不同步，因此需要对父母本花序进行处理以避免其他花粉干扰；
父本花序处理：选作为授粉的父本，在花序未成熟之前，将花序基部的雌花摘除，只保留花序中的雄花，随后将雄花序套入硫酸纸袋中；
母本花序处理：选作为授粉的母本，在花序未成熟之前，将花序顶部的雄花摘除，只保留基部的雌花，随后将雌花套入硫酸纸袋中；
步骤3、父本花粉采集及储藏；
在天气晴朗条件下采集即将散粉的套袋雄花序，采集后将同一父本花序置于由硫酸纸折成的纸盒中，并用铅笔在纸盒上进行编号，随后将花序置于40W白炽灯下15-20cm处进行照射干燥散粉，将散粉后的花粉用网筛筛出，筛出后的花粉使用1.5mL的离心管分装并编号，收集的花粉在常温下存放时须1-2天内使用，或将花粉置于-20℃条件下长期保存；
步骤4、在最佳授粉期给母本授粉；
授粉操作：选取装存有目标父本花粉编号的离心管，使用牙签对柱头进行点授；
步骤5、授粉后继续套硫酸纸袋；
授粉后的雌花小心套上硫酸纸袋，并挂牌标记，注明授粉日期、授粉柱头数量及父母本等信息，授粉14天后，待雌花柱头均失去可授性之后摘去硫酸纸袋。
为了取得更好的技术效果，所述育种目标包括选育出不同花色的新品种、选育果用型新品种、选育药用型新品种、选育产籽油量高的油用型新品种中的一种或多种组合；
为了取得更好的技术效果，育种目标为选育出不同花色的新品种时，杂交父母本为不同花色的木通属植物种；
为了取得更好的技术效果，育种目标为选育果用型新品种时，杂交父母本选择具有果大、皮薄、可食率高、籽少、抗病性强等优良性状的单株进行杂交，可为不同种间的单株；
为了取得更好的技术效果，育种目标为药用型新品种时，杂交父母本选择有效活性成分含量高，根、藤、果等药用部位产量高的单株进行杂交，可为不同种间的单株；
为了取得更好的技术效果，所述有效活性成分包括齐墩果酸、常春藤皂苷、黄酮、多酚、萜类中一种或多种组合；
为了取得更好的技术效果，育种目标为产籽油量高的油用型新品种时，杂交父母本选择果实种子含量高、含油量高、果实产量高中一种或多种组合的优良单株进行杂交，可为不同种间的单株；
为了取得更好的技术效果，步骤3中，所述筛网孔径1mm或18目网筛；
为了取得更好的技术效果，步骤（4）中，每朵雌花只点授2-3个柱头；
为了取得更好的技术效果，步骤（4）中，授粉完成后更换牙签以防花粉污染；
为了取得更好的技术效果，步骤（4）中，所述最佳授粉期是：观察同一株母本上未套袋的雌花开放情况，当同一株母本上30%的雌花萼片开放，柱头上开始分泌较多粘液时即为最佳授粉期。
本发明的有点在于：
（1）本发明适用于木通属植物的所有品种：如三叶木通、木通、长序木通、白木通、长萼三叶木通、日本木通等。
（2）本发明针对木通属植物品种，提供一种木通属植物人工杂交授粉方法，操作简单、高效，授粉率高，为木通属植物品种定向杂交育种提供技术支持。
（3）本发明根据木通属植物花序发育特点，确定了花粉最佳采集时间及花粉采集方法，保证了花粉活力，避免了同株花粉授粉干扰，解决了花粉收集问题。
（4）根据木通属植物花序生长发育特点，确定了最佳授粉时间判断方法及最佳授粉方式，操作简单，成本低廉，易被生产者掌握和实现。
具体实施方式
下面结合实施例，具体阐述本发明的研究内容。
对比例
自然授粉对比试验：选择同编号的母本上各30朵花序，不做任何处理，让其自然授粉作为对照，授粉率统计结果为7.5%。
实施例1
一种木通属植物人工杂交授粉方法，包括以下步骤：
步骤1、选择杂交父母本；
杂交父母本的选择可根据育种目标选择木通属植物种间或种内的优良单株来配制杂交组合；
所述育种目标包括选育出不同花色的新品种、选育果用型新品种、选育药用型新品种、选育产籽油量高的油用型新品种中的一种或多种组合；
当育种目标为选育出不同花色的新品种时，杂交父母本为不同花色的木通属植物种；
当育种目标为选育果用型新品种时，杂交父母本选择具有果大、皮薄、可食率高、籽少、抗病性强等优良性状的单株进行杂交，可为不同种间的单株；
当育种目标为药用型新品种时，杂交父母本选择有效活性成分含量高，根、藤、果等药用部位产量高的单株进行杂交，可为不同种间的单株；
所述有效活性成分包括齐墩果酸、常春藤皂苷、黄酮、多酚、萜类中一种或多种组合；
当育种目标为产籽油量高的油用型新品种时，杂交父母本选择果实种子含量高、含油量高、果实产量高中一种或多种组合的优良单株进行杂交，可为不同种间的单株；
本实施例中，选择白木通种内具有果大、皮薄、可食率高等优良果实性状的单株作为母本；选择抗病性强、耐储藏的单株作为父本；
步骤2、父母本花序处理；
木通属植物为雌雄同花序，花期在3-4月份，雌花要早于雄花4-5天成熟，并且在同一株上的雄花散粉时间也不同步，因此需要对父母本花序进行处理以避免其他花粉干扰；
父本花序处理：3月下旬，在花序未成熟之前，将花序基部的雌花摘除，只保留花序中的雄花，随后将雄花序套入硫酸纸袋中，用来收集花粉；
母本花序处理：3月下旬，在花序未成熟之前，将花序顶部的雄花摘除，只保留基部的雌花，随后将雌花套入硫酸纸袋中，以防止自花花粉的干扰；
步骤3、父本花粉采集及储藏；
在天气晴朗条件下，于上午10:00-12:00采集即将散粉的套袋雄花序，采集后将同一父本花序置于由硫酸纸折成的纸盒中，并用铅笔在纸盒上进行编号，随后将花序置于40W白炽灯下15-20cm处进行照射干燥散粉，将散粉后的花粉用网筛筛出，筛出后的花粉使用1.5mL的离心管分装，并用马克笔进行编号，收集的花粉可在常温下存放时须1-2天内使用，或将花粉置于-20℃条件下长期保存；本步骤中，所述筛网孔径1mm或18目网筛；
步骤4、在最佳授粉期给母本授粉；
最佳授粉期是：观察同一株母本上未套袋的雌花开放情况，当同一株母本上30%的雌花萼片开放，且柱头上开始分泌较多粘液时即为最佳授粉期，便可打开硫酸纸袋进行授粉；
授粉操作：选取装存有目标父本花粉编号的离心管，使用牙签对柱头进行点授，每朵雌花只点授2-3个柱头以保证授粉幼果的营养发育，授粉柱头过多容易导致后期幼果由于营养不足造成落果或发育不良，每个杂交组合处理30朵雌花，3次重复；
使用牙签进行授粉的优点在于容易蘸取适量的花粉，进行点授时不易沾取柱头粘液，授粉完成后可更换牙签以防花粉污染；
步骤5、授粉后继续套硫酸纸袋；
授粉后的雌花小心套上硫酸纸袋，并挂牌标记，注明授粉日期、授粉柱头数及父母本等信息，授粉14天后，待雌花柱头均失去可授性之后摘去硫酸纸袋。
本实施例中，通过观察子房膨大情况并统计授粉率，授粉率统计结果为95.6%。
和对比例相比，从对比试验结果可知，采用人工杂交授粉可以极大的提高木通种内的授粉率，其授粉率达到95%以上，是自然授粉率的12.7倍。
实施例2
一种木通属植物人工杂交授粉方法，包括以下步骤：
步骤1、选择杂交父母本；
本实施例中，选择具有优良果实性状的不同种间的单株作为父母本，配置种间杂交组合：
步骤2、父母本花序处理；
木通属植物为雌雄同花序，花期在3-4月份，雌花要早于雄花4-5天成熟，并且在同一株上的雄花散粉时间也不同步，因此需要对父母本花序进行处理以避免其他花粉干扰；
父本花序处理：3月下旬，在花序未成熟之前，将花序基部的雌花摘除，只保留花序中的雄花，随后将雄花序套入硫酸纸袋中；
母本花序处理：3月下旬，在花序未成熟之前，将花序顶部的雄花摘除，只保留基部的雌花，随后将雌花套入硫酸纸袋中；
步骤3、父本花粉采集及储藏；
在天气晴朗条件下，于上午10:00-12:00采集即将散粉的套袋雄花序，采集后将同一父本花序置于由硫酸纸折成的纸盒中，并用铅笔在纸盒上进行编号，随后将花序置于40W白炽灯下15-20cm处进行照射干燥散粉，将散粉后的花粉用网筛筛出，筛出后的花粉使用1.5mL的离心管分装，并用马克笔进行编号，收集的花粉在常温下存放时须1-2天内使用，或将花粉置于-20℃条件下长期保存；
步骤4、在最佳授粉期给母本授粉；
最佳授粉期具体掌握方法是：观察同一株母本上未套袋的雌花开放情况，当同一株母本上30%的雌花萼片开放，柱头上开始分泌较多粘液时即为最佳授粉期，便可打开硫酸纸袋进行授粉；
授粉操作：选取装存有目标父本花粉编号的离心管，使用牙签对柱头进行点授，每朵雌花只点授2-3个柱头，每个杂交组合处理30朵雌花，3次重复；
步骤5、授粉后继续套硫酸纸袋；
授粉后的雌花小心套上硫酸纸袋，并挂牌标记，注明授粉日期、授粉柱头数及父母本等信息，授粉14天后，待雌花柱头均失去可授性之后摘去硫酸纸袋，观察子房膨大情况并统计授粉率；
步骤6、实施结果对比
木通属植物种间的人工杂交授粉试验结果表明，木通属植物种间没有严格的授粉障碍，可以进行种间的人工杂交，种间的杂交授粉技术可以为今后的木通新品种改良提供技术基础。
通过大量观察和实验发现，当雌花萼片将要展开时柱头便开始分泌粘液，而柱头粘液是木通花粉在柱头上萌发的关键因素，即柱头开始分泌粘液时柱头便具有可授性，木通柱头可授性可达20天。
通过实验观察还发现，当同一母本上约30%的雌花萼片开放时，套袋的雌花均具有可授性，因此最佳授粉期可通过观察同一母本上未套袋雌花开放情况进行判断。
本发明能够有效避免其他花粉污染，实现了木通属植物种间种内定向人工杂交，实施过程中成本低，操作简便，易于掌握和实现，有效避免其他花粉干扰，操作方法简单高效、授粉率高，可为木通属植物种间种内定向人工杂交育种提供技术支撑。
Claims (10)
1.一种木通属植物人工杂交授粉方法，其步骤包括：
步骤1、选择杂交父母本；
杂交父母本的选择可根据育种目标选择木通属植物种间或种内的优良单株来配制杂交组合；
步骤2、父母本花序处理；
木通属植物为雌雄同花序，花期在3-4月份，雌花要早于雄花4-5天成熟，并且在同一株上的雄花散粉时间也不同步，因此需要对父母本花序进行处理以避免其他花粉干扰；
父本花序处理：选作为授粉的父本，在花序未成熟之前，将花序基部的雌花摘除，只保留花序中的雄花，随后将雄花序套入硫酸纸袋中；
母本花序处理：选作为授粉的母本，在花序未成熟之前，将花序顶部的雄花摘除，只保留基部的雌花，随后将雌花套入硫酸纸袋中；
步骤3、父本花粉采集及储藏；
在天气晴朗条件下采集即将散粉的套袋雄花序，采集后将同一父本花序置于由硫酸纸折成的纸盒中，并用铅笔在纸盒上进行编号，随后将花序置于40W白炽灯下15-20cm处进行照射干燥散粉，将散粉后的花粉用网筛筛出，筛出后的花粉使用1.5mL的离心管分装并编号，收集的花粉在常温下存放时须1-2天内使用，或将花粉置于-20℃条件下长期保存；
步骤4、在最佳授粉期给母本授粉；
授粉操作：选取装存有目标父本花粉编号的离心管，使用牙签对柱头进行点授；
步骤5、授粉后继续套硫酸纸袋；
授粉后的雌花小心套上硫酸纸袋，并挂牌标记，注明授粉日期、授粉柱头数量及父母本等信息，授粉14天后，待雌花柱头均失去可授性之后摘去硫酸纸袋。
2.如权利要求1所述木通属植物人工杂交授粉方法，其特征在于，步骤1中，所述育种目标包括选育出不同花色的新品种、选育果用型新品种、选育药用型新品种、选育产籽油量高的油用型新品种中的一种或多种组合。
3.如权利要求2所述木通属植物人工杂交授粉方法，其特征在于，育种目标为选育出不同花色的新品种时，杂交父母本为不同花色的木通属植物种。
4.如权利要求2所述木通属植物人工杂交授粉方法，其特征在于，育种目标为选育果用型新品种时，杂交父母本选择具有果大、皮薄、可食率高、籽少、抗病性强等优良性状的单株进行杂交，可为不同种间的单株。
5.如权利要求2所述木通属植物人工杂交授粉方法，其特征在于，育种目标为药用型新品种时，杂交父母本选择有效活性成分含量高，根、藤、果等药用部位产量高的单株进行杂交，可为不同种间的单株。
6.如权利要求5所述木通属植物人工杂交授粉方法，其特征在于，所述有效活性成分包括齐墩果酸、常春藤皂苷、黄酮、多酚、萜类中一种或多种组合。
7.如权利要求2所述木通属植物人工杂交授粉方法，其特征在于，育种目标为产籽油量高的油用型新品种时，杂交父母本选择果实种子含量高、含油量高、果实产量高中一种或多种组合的优良单株进行杂交，可为不同种间的单株。
8.如权利要求1所述木通属植物人工杂交授粉方法，其特征在于，步骤3中，所述筛网孔径1mm或18目网筛。
9.如权利要求1所述木通属植物人工杂交授粉方法，其特征在于，步骤4中，每朵雌花只点授2-3个柱头。
10.如权利要求1所述木通属植物人工杂交授粉方法，其特征在于步骤4中，所述最佳授粉期是：观察同一株母本上未套袋的雌花开放情况，当同一株母本上30%的雌花萼片开放，柱头上开始分泌较多粘液时即为最佳授粉期。
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