CN116349600B - 一种燕麦不剪颖杂交方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燕麦不剪颖杂交方法及应用，属于燕麦杂交育种技术领域。本发明提供了一种燕麦不剪颖杂交方法，包括以下步骤：选择母本和父本；对母本进行去雄；所述去雄的操作包括：剥开颖壳去除花药，花药去除后，将颖壳恢复至原样；收集父本花粉，进行授粉；授粉完成后，整理颖壳，使颖壳恢复至原样。所述杂交方法省去减掉颖壳程序，无需套袋，从而提高工作效率，减少对小花的破坏，适用于大部分燕麦品种的杂交，能够增加结实率，杂交成功率较高。本发明提供的杂交方法为燕麦选育优良品种的选育提供了一条简便快捷的途径。

Description

一种燕麦不剪颖杂交方法及应用

技术领域

本发明属于燕麦杂交育种技术领域，具体涉及一种燕麦不剪颖杂交方法及应用。

背景技术

现有技术中燕麦的杂交过程主要包括以下几个步骤：亲本选择：在母本群体内选取约有1/2穗抽出的个体为母本穗，父本则以3/4穗抽出为好；整穗：剪去母本穗顶部已授粉的小穗或可能已经授粉的小穗及穗基部发育太迟可能无法结籽的小穗后，用镊子除去剩余小穗内除基部第一朵小花的其余小花，同时剪去保留小花的上半部分；去雄套袋：用镊子轻轻挟去已经显露出来的三个花药，不能将花药夹破，也不能碰伤柱头，套袋。花粉的采集：在父本行中选择抽出10～15个小穗的健壮植株，剪去颖壳，取花粉，放入花粉收集盒。授粉套袋：取下套袋，将花粉放入剪颖后的小花上，再把袋子套上。

现有技术中燕麦的杂交方法多采用剪颖去雄及剪颖授粉的方法，去雄后要套袋，防止因为剪颖后容易被授粉，杂交时取下袋子，授粉完成再套袋，步骤比较繁琐，需要大量的时间。而且裸燕麦小穗下垂，颖壳薄，剪颖后无法直立，放入花粉后容易脱落，结实率低，而且我国大部分杂交在大田进行，室外风大，套带后，茎干容易折断，而且淋雨后袋里发霉，影响杂交种子的发芽。

现有技术中燕麦杂交方法仅适用于部分燕麦杂交，且操作复杂，存在结实率低等问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的提供一种燕麦不剪颖杂交方法，方法简便快捷，适用于大部分燕麦杂交，能够解决杂交结实率低的问题，有利于燕麦优良品种的选育。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种燕麦不剪颖杂交方法，包括以下步骤：

选择母本和父本；

对母本进行去雄；所述去雄的操作包括：剥开颖壳去除花药，花药去除后，将颖壳恢复至原样；

收集父本花粉，进行授粉；

授粉完成后，整理颖壳，使颖壳恢复至原样。

优选的，所述母本包括：适应性广和综合性状好的品种；

所述父本包括：某个或某些性状突出的资源材料；所述性状包括矮杆、高蛋白、高脂肪、高葡聚糖和抗病中的一种或两种以上。

优选的，所述母本包括永492、燕科2号、坝莜1号、白燕2号、蒙燕2号、坝莜9号、8115-1-2、5-1-1或926；所述父本包括皮燕麦80-13、C90012、3660、IOD526或鉴17。

优选的，所述母本为永492，所述父本为80-13；所述母本为坝莜1号，所述父本为C90012；所述母本为5-1-1，所述父本为3660。

优选的，所述母本选取5～8个小穗抽出的个体；所述父本选择有1/2小穗抽出的个体。

优选的，母本去雄前，对母本进行整穗；所述整穗包括剪去已经授粉的小穗和未成熟的小穗；每个穗子留下5～8个小穗；每个小穗只留底部1朵花。

优选的，留下的5～8个小穗包括直立小穗和/或非直立小穗。

优选的，收集父本花粉的步骤包括：

从父本取出雄蕊，获得花药；

将花药剪碎，获得花粉。

优选的，对母本进行去雄的第2天收集父本花粉；

所述授粉的操作包括：剥开去过雄的小花，将花粉放入母本的柱头上。

本发明还提供了一种上述技术方案所述所述杂交方法在小麦杂交育种中的应用。

有益效果：

本发明提供了一种燕麦不剪颖杂交方法，包括以下步骤：所述去雄的操作包括：剥开颖壳去除花药，花药去除后，将颖壳恢复至原样；收集父本花粉，进行授粉；授粉完成后，整理颖壳，使颖壳恢复至原样。本发明提供的燕麦不剪颖杂交方法操作简便快捷，所述杂交方法省去减掉颖壳程序，因此无需套袋，从而提高工作效率，减少对小花的破坏，能够增加结实率。所述杂交方法杂交成功率较高，有利于选育优良品种。本发明提供的燕麦不剪颖杂交方法中，用裸燕麦做母本，杂交成功率高达60％～80％，用皮燕麦做母本，杂交成功率高达50％。通过本发明所述方法，以裸燕麦为母本选育出蒙燕1号、蒙燕2号和蒙燕3号两个品种，品种通过国家鉴定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为燕麦不剪颖杂交方法中，剥开颖壳去雄操作图；

图2为燕麦不剪颖杂交方法中，收集花粉图；

图3为燕麦不剪颖杂交方法中，授粉完毕图；

图4为蒙燕1号农作物品种鉴定证书图；

图5为蒙燕2号农作物品种鉴定证书图；

图6为蒙燕3号农作物品种鉴定证书图；

图7为燕麦剪颖杂交技术中，去雄时剪1/2颖壳图；

图8为燕麦剪颖杂交技术中，去雄时剪1/2颖壳后的套袋图。

具体实施方式

本发明提供了一种燕麦不剪颖杂交方法，包括以下步骤：

选择母本和父本；

对母本进行去雄；所述去雄的操作包括：剥开颖壳去除花药，花药去除后，将颖壳恢复至原样；

收集父本花粉，进行授粉；

授粉完成后，整理颖壳，使颖壳恢复至原样。

本发明选择母本和父本。

在本发明中，所述母本选择的标准优选为适应性广和综合性状好的品种，更优选为适应能力强，产量高和综合性状好的品种；所述父本选择的标准优选为某个或某些性状突出的资源材料；所述性状优选包括矮杆、高蛋白、高脂肪、高葡聚糖和抗病中的一种或两种以上。在本发明中，所述母本优选包括永492、燕科2号、坝莜1号、白燕2号、蒙燕2号、坝莜9号、8115-1-2、5-1-1或926。所述父本优选包括皮燕麦80-13、C90012、3660、IOD526或鉴17。在选择好的母本品种中，本发明所述母本优选选择无病健康植株，进一步优选为选取50％开花的燕麦，更优选为选取5～8个小穗抽出的燕麦个体。本发明选择5～8个小穗抽出的母本的效果为柱头隔天能够达到最佳状态进行授粉。燕麦开花顺序为从上而下，5～8个小穗抽出，上面刚抽出的小穗已经授粉，下面尚未完全发育，中间小穗雌蕊雄蕊发育完成，隔天就能完成授粉，5～8个小穗抽出的母本去掉雄蕊，柱头隔天达到最佳状态进行授粉。在本发明中，小穗抽出具体为小穗抽出颖壳。本发明留下的5～8个小穗优选包括直立小穗和/或非直立小穗。本发明不剪颖的杂交方式使得非直立小穗小花有颖壳保护，可以包住花粉，防止掉落。在选择好的父本品种中，本发明所述父本优选选择无病健康植株，更优选选取有1/2小穗抽出的燕麦个体。本发明选取有1/2小穗抽出的燕麦个体作为父本，大部分小穗正在开花，花药金花色，马上能够开裂，从而有助于授粉。

选择母本和父本后，本发明对母本进行去雄；所述去雄的操作包括：剥开颖壳去除花药，花药去除后，将颖壳恢复至原样。

在对母本进行去雄前，本发明优选对母本进行整穗。本发明所述整穗优选包括剪去已经授粉的小穗和未成熟的小穗，更优选为选择中间的小穗。本发明进行整穗后优选每个穗子留下5～8个小穗。得到含有5～8个小穗的穗子后，本发明优选每个小穗只留底部1朵花，得到整穗后的燕麦穗。得到整穗后的燕麦穗后，本发明对整穗后的燕麦穗进行去雄。本发明所述去雄的时间优选为上午11:30以前。本发明之所以将去雄时间选择在11:30以前，是因为11:30点到17:00点为散粉时间。本发明对母本进行去雄，所述去雄的操作包括：剥开颖壳去除花药，花药去除后，将颖壳恢复至原样。所述去雄的方法具体可以为：剥开颖壳去除花药，去雄的时候不剪母本小花的颖壳，花药取出后，小花颖壳恢复到原样。

母本去雄完成后，本发明收集父本花粉，进行授粉。

本发明优选在去雄后的第2天收集父本花粉，进行授粉。选择第二天进行授粉，此时授粉选择的去雄的花朵柱头已经发育完成，将要授粉的时候去雄，第二天处于授粉的最佳时期，如果授粉时间延后，柱头尚未授粉，柱头萎蔫，降低授粉率。本发明收集父本花粉的步骤优选包括：从父本取出雄蕊，获得花药；将花药剪碎，获得花粉。本发明优选从父本的小花中取出雄蕊，获得花药；所述花药的颜色优选为金黄色。取出花药后，本发明优选将花药收集在盒子里。得到花药后，在进行授粉前，本发明优选将花药剪碎，本发明对剪碎花药的方法没有特殊限定，采用本领域常规剪碎花药的方法均可。本发明将花药进行剪碎主要目的是让花药充分散出花粉，进而可以减少花药的使用量，增加效率。得到花粉后，本发明进行授粉。本发明进行授粉的时间优选为14:00～16:00。本发明所述授粉时间为散粉旺盛期。本发明所述去雄和授粉优选在一天内进行。本发明所述去雄和授粉优选要选择天气晴朗，光照较好的时间，花粉经过一上午的光照，下午将进入花药开裂散粉期。本发明所述授粉的操作包括：剥开去过雄的小花，将花粉放入母本的柱头上。本发明所述授粉的操作具体可以为：用镊子剥开去过雄的小花，用镊子夹取少量花粉，放入小花。

授粉完成后，本发明整理颖壳，使颖壳恢复至原样。

本发明提供的燕麦不剪颖杂交方法省去减掉颖壳程序，杂交过程中无需套袋，从而提高工作效率，减少对小花的破坏，可以显著提高结实率。

本发明还提供了上述技术方案所述杂交方法在小麦杂交育种中的应用。采用本发明提供的燕麦不剪颖杂交方法进行燕麦杂交可以显著提高结实率，几乎适用于所有燕麦的杂交，更适用于裸燕麦的杂交。采用本发明提供的燕麦不剪颖杂交方法进行杂交育种，用裸燕麦作母本，杂交成功率达60％～80％，用皮燕麦作母本，杂交成功率高达50％。本发明采用所述杂交方法进行燕麦杂交，其中以裸燕麦为母本选育出蒙燕1号、蒙燕3号两个品种，品种通过国家鉴定。

为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

裸燕麦不剪颖杂交方法，步骤如下：

选择母本和父本；母本为裸燕麦，品种具体为法国引进裸燕麦品种“永492”；父本为内蒙古农牧业科学院自育资源材料“80-13”。选取父本和母本中的无病健康植株。选取得到无病健康植株后，母本选择50％处于开始开花的燕麦，选取5～8个小穗抽出的燕麦个体。选取得到无病健康植株后，父本选择有1/2小穗抽出的燕麦个体。两个品种的小穗数为50个左右。

对母本进行整穗：首先整理穗子，剪去上部已经有授粉的小穗和下部未成熟的小穗，每个穗子留下5～8个小穗，每个小穗只留底部的1朵花。

对母本进行去雄；剥开颖壳去除花药，去雄的时候不剪母本小花的颖壳，花药取出后，小花颖壳恢复到原样。其中剥开颖壳去雄操作如图1所示。

收集父本花粉，进行授粉。去雄后的第2天，于14:00～16:00点，从父本的小花中取出金黄色的花药，放置在花药收集盒子里，如图2所示。搜集完花粉，进行授粉，把花药剪碎，用镊子剥开去过雄的小花，用镊子夹取少量花粉，放入小花，整理小花颖壳，颖壳恢复到原来的样子，不剪颖壳方法授粉完毕图如图3所示。

杂交完成后，统计结实率。

选育得到皮燕麦蒙燕1号，蒙燕1号农作物品种鉴定证书如图4所示。选育过程：1987年配制组合永492×80-13，采用皮、裸燕麦种间远缘杂交技术，经过多年连续单株选择直至稳定，1994年株系圃试验，1995年品鉴试验，1996年品比试验，2006-2008参加全国皮燕麦区域试验，2009年参加生产试验。蒙燕一号2006-2008年参加国家燕麦区域试验，2006年参加试验的点为5个，增产点次3，增产点比例为60％，平均减产1.27％，2007年参加试验点为6个，增产点次6，增产点比例为100％，平均增产28.27％，2008年，参加试验的点为5个，增产点次5个，增产点比例为100％，平均增产16.6％。2006-2008年区域试验汇总结果，参加试验的点为16个，增产点次14个，增产点比例为87.5％，籽实平均增产11.9％。由西北农林科技大学测试中心，陕西省农产品质量监督检验站，农业部食品质量监督检验测试中心(杨凌)检测，水分12.01％、粗脂肪4.95％、粗蛋白14.46％、粗淀粉53.42％。对照青引一号，水分11.93％，粗脂肪5.34％，粗蛋白14.04％，粗淀粉51.11％。推广面积50万亩以上，为内蒙古自治区主推的皮燕麦品种之一。

实施例2

裸燕麦不剪颖杂交方法，步骤如下：

选择母本和父本；母本为裸燕麦，坝莜1号；父本为俄罗斯引进资源C90012。选取父本和母本中的无病健康植株。选取得到无病健康植株后，母本选择50％进入开花期的燕麦，选取5～8个小穗抽出的燕麦个体。选取得到无病健康植株后，父本选择有1/2小穗抽出的燕麦个体。

对母本进行整穗：首先整理穗子，剪去上部已经有授粉的小穗和下部未成熟的小穗，每个穗子留下5～8个小穗，每个小穗只留底部的1朵花。

对母本进行去雄；剥开颖壳去除花药，去雄的时候不剪母本小花的颖壳，花药取出后，小花颖壳恢复到原样。

收集父本花粉，进行授粉。去雄后的第2天，于14:00～16:00点，从父本的小花中取出金黄色的花药，放置在花药收集盒子里。搜集完花粉，进行授粉，把花药剪碎，用镊子剥开去过雄的小花，用镊子夹取少量花粉，放入小花，整理小花颖壳，颖壳恢复到原来的样子。

杂交完成后，统计结实率。

选育得到裸燕麦蒙燕2号，蒙燕2号农作物品种鉴定证书如图5所示。1998年以坝莜1号为母本，C90012为父本配制杂交组合，得到F1。1999年将F1种植，收获时按组合单株选择脱粒，得到F2，下一年继续将F2种子播种。2000年在单株群体中选出优异单株，经过多年连续单株选择直至稳定，2004年稳定，生长整齐一致，综合了父母本的优良性状，具有植株直立抗倒、高产、成熟一致，混收，株系代号W04--96；2005年株系圃试验，2006年品鉴试验，2007-2008年进行两年产量比较试验，2009-2011参加全国裸燕麦区域试验，2012年参加生产试验。2012年经农业部食品质量监督检验测试中心(杨凌)测定，脂肪含量6.99％，蛋白质含量14.16％。

实施例3

皮燕麦不剪颖杂交方法，步骤如下：

选择母本和父本；母本为皮燕麦，内蒙古自治区农牧业科学院创制的优质品系材料5-1-1；父本为引进资源3660。选取父本和母本中的无病健康植株。选取得到无病健康植株后，母本选择50％进入开花的燕麦，选取5～8个小穗抽出的燕麦个体。选取得到无病健康植株后，父本选择有1/2小穗抽出的燕麦个体。

对母本进行整穗：首先整理穗子，剪去上部已经有授粉的小穗和下部未成熟的小穗，每个穗子留下5～8个小穗，每个小穗只留底部的1朵花。

对母本进行去雄；剥开颖壳去除花药，去雄的时候不剪母本小花的颖壳，花药取出后，小花颖壳恢复到原样。

收集父本花粉，进行授粉。去雄后的第2天，于14:00-16:00点，从父本的小花中取出金黄色的花药，放置在花药收集盒子里。搜集完花粉，把花药剪碎，进行授粉，用镊子剥开去过雄的小花，用镊子夹取少量花粉，放入小花，整理小花颖壳，颖壳恢复到原来的样子。

杂交完成后，统计结实率。

选育得到蒙燕3号，蒙燕3号农作物品种鉴定证书如图6所示。选育过程：以“5-1-1”为母本，“3660”为父本，于1996年进行品种间有性杂交，后经系谱法选育培育而成。1997～2002年连续进行单株选择，2003年稳定，2004～2006年进行皮燕麦品系鉴定试验，对照为“蒙燕1号”，2007～2008年参加皮燕麦品种比较试验，2009～2011年参加第二轮国家裸燕麦品种区域试验，2013年参加国家皮燕麦品种生产试验。2015年小宗粮豆鉴定委员会认定通过，并命名为蒙燕3号(编号2015019)。2016～2017年在内蒙古武川县进行新品种繁育，2017年进行成果登记，可用于大面积推广。

对比例1

裸燕麦剪颖杂交方法

选择母本和父本；母本为裸燕麦，品种具体为法国引进裸燕麦品种“永492”；父本为内蒙古农牧业科学院自育资源材料“80-13”进行剪颖杂交。

(1)亲本选择：母本为裸燕麦，选取有3/4穗抽出的个体，父本选取有3/4穗抽出的个体；

(2)整穗：去母本穗顶部已经授粉的小穗、基部发育太迟的小穗及非直立小穗后，同时剪去保留小花的1/4；

(3)去雄：用镊子挟去已经显露出来的3枚花药，并用镊子将其余6枚花药连同2枚柱头一并挟去；或者将保留小花从头部及两侧斜向各剪去1/5，用镊子挟去其余6枚花药；

(4)雄穗准备；完成母本去雄后，在紧挨母本穗的旁边插上一根绑有试管的竹竿，将试管绑在竹竿的顶部，并在试管内加入水，然后在父本行中选择健壮植株，不剪颖，直接插入试管内，使父本穗的位置高于母本穗，以保证父本穗的花粉能够自上而下落在母本小花的柱头上；

(5)套袋：用隔离袋将父本穗和母本穗套在一起，并轻轻上移隔离袋，使母本小花处于直立状态；

(6)授粉：完成去雄套袋工作后，每天在燕麦开花旺盛的时间用手指弹动隔离袋，通过震动使花粉散落以提高授粉和结实率。

对比例2

裸燕麦剪颖杂交方法

选择母本和父本；母本为裸燕麦，坝莜1号；父本为俄罗斯引进资源C90012进行剪颖杂交。剪颖杂交的具体方法同对比例1。统计结实率。

对比例3

皮燕麦剪颖杂交方法

选择母本和父本；母本为皮燕麦，内蒙古自治区农牧业科学院创制的优质品系材料5-1-1；父本为引进资源3660进行剪颖杂交。剪颖杂交的具体方法同对比例1。统计结实率。

对比例4

一种燕麦不剪颖杂交方法，方法步骤同实施例1，区别在于，母本选取3/4小穗抽出的个体。统计结实率。

一般品种小穗数50个左右，小穗子抽出30多个，若母本选取3/4小穗抽出的个体，小穗大部分已经完成授粉，底部籽粒发育晚，不容易杂交成功。本发明中5～8个小穗抽出的燕麦个体，选取中间小穗进行授粉，优于底部小穗。

对比例5

一种燕麦不剪颖杂交方法，方法步骤同实施例1，区别在整穗时，剪去小花颖壳的3/4，用镊子挟去已经显露出来的3枚花药。统计结实率。

本发明，直接剥开颖壳去掉雄蕊，最大限度的保留小花不受破坏，相对于部分减去小花颖壳，能够提高结实率。

对比例6

一种燕麦不剪颖杂交方法，方法步骤同实施例1，区别在，父本选择3/4小穗抽出的个体。统计结实率。

对比例7

一种燕麦不剪颖杂交方法，方法步骤同实施例1，区别在于，父本穗子用竹竿插在母本穗子旁边，父本不剪颖，将母本穗子和父本套袋，手指弹动散落花粉授粉，统计结实率。

花粉套袋弹落到柱头的几率低，由于燕麦植株杆细，遇风雨容易折断，因此该方法在室外无法进行，本发明剥开父本小花取粉，直接放到柱头上，增加结实率，而且不需要套袋，在室外和室内都可以进行，在室外花粉通过日晒更容易结实率更高。

对比例8

一种燕麦剪颖杂交技术，方法同实例1，区别在于，去雄时剪1/2颖壳如图7所示，进行套袋，如图8所示，杂交完成后，统计结实率。

应用例1

对实施例1～3和对比例1～7的结实率进行统计，结果如表1所示。

表1实施例1～3和对比例1～7的结实率

剪颖杂交技术在室外进行，套袋内结实种子发霉，茎秆折断，籽粒发育不好，大部分杂交果来年播种不能正常出苗，且由表1可得，剪颖杂交的结实率较低，而本发明提供的不剪颖杂交方法相对于剪颖杂交方法能显著提高结实率且所述不剪颖杂交方法不受环境限制，杂交率更高。

综上，本发明提供的燕麦不剪颖杂交方法操作简便快捷，所述杂交方法省去减掉颖壳程序，因此无需套袋，从而提高工作效率，减少对小花的破坏，适用于大部分燕麦品种的杂交，能够增加结实率，杂交成功率较高，有利于选育优良品种。

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (9)

1.一种燕麦不剪颖杂交方法，其特征在于，包括以下步骤：

选择母本和父本；

对母本进行去雄；所述去雄的操作包括：剥开颖壳去除花药，花药去除后，将颖壳恢复至原样；

收集父本花粉，进行授粉；

授粉完成后，整理颖壳，使颖壳恢复至原样；

所述母本选取5～8个小穗抽出的个体；所述父本选择有1/2小穗抽出的个体。

2.根据权利要求1所述的杂交方法，其特征在于，所述母本包括：适应性广和综合性状好的品种；

所述父本包括：某个或某些性状突出的品种；所述性状包括矮杆、高蛋白、高脂肪、高葡聚糖和抗病中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的杂交方法，其特征在于，所述母本包括永492、燕科2号、坝莜1号、白燕2号、蒙燕2号、坝莜9号、8115-1-2、5-1-1或926；所述父本包括皮燕麦80-13、C90012、3660、IOD526或鉴17。

4.根据权利要求3所述的杂交方法，其特征在于，所述母本为永492，所述父本为80-13；

所述母本为坝莜1号，所述父本为C90012；所述母本为5-1-1，所述父本为3660。

5.根据权利要求1所述的杂交方法，其特征在于，母本去雄前，对母本进行整穗；所述整穗包括剪去已经授粉的小穗和未成熟的小穗；每个穗子留下5～8个小穗；每个小穗只留底部1朵花。

6.根据权利要求5所述的杂交方法，其特征在于，留下的5～8个小穗包括直立小穗和/或非直立小穗。

7.根据权利要求1所述的杂交方法，其特征在于，收集父本花粉的步骤包括：

从父本取出雄蕊，获得花药；

将花药剪碎，获得花粉。

8.根据权利要求1所述的杂交方法，其特征在于，对母本进行去雄的第2天收集父本花粉；

所述授粉的操作包括：剥开去过雄的小花，将花粉放入母本的柱头上。

9.权利要求1～8任一项所述杂交方法在小麦杂交育种中的应用。