CN116746478A - 一种提高作物授粉率的授粉方法 - Google Patents
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Abstract
本发明作物授粉技术领域，尤其涉及一种提高作物授粉率的授粉方法，步骤一、提前制备授粉预制黏液，培养雌花柱头表皮细胞以获得柱头表皮细胞分泌的分泌物；步骤二、雄花开花后采集雄花的花粉干燥保存；步骤三、人工授粉，包括以下子步骤：a.在人工授粉前，将低温密封保藏的授粉预制黏液取出，并放置在室外环境中自然升温至温度稳定；b.在授粉预制黏液中加入花粉，搅拌均匀；并在授粉预制黏液中添加纯水稀释，直至授粉预制黏液的黏度降低至e0得到带花粉的花粉溶液；c.将花粉溶液装载到电动喷雾器内，通过电动喷雾器将带花粉的花粉溶液雾化喷射到需要授粉的雌花花柱上。确保人工授粉时花粉能够有效粘附在雌花花柱上，增加人工授粉成功率。
Description
技术领域
本发明涉及作物授粉技术领域，尤其是涉及一种提高作物授粉率的授粉方法。
背景技术
作物是农作物的简称，农作物的优质高效生产离不开科学的指导。授粉是作物结成果实的必经过程，在实际践行过程中发现，作物在授粉过程中雌花柱头上有足够多的花粉粒数，才能保证授粉受精过程顺利完成，使得作物结出的果实大，无畸形果。而自然授粉由于受环境因素的影响，难以保证植物授粉受精过程顺利完成，例如遇到降雨、大风、花期温度过高等因素会导致作物授粉受精过程不能顺利完成，因此需要人工授粉。
人工授粉是指采用人工方法采集雄花上的花粉，然后将花粉用喷粉法到雌花柱头上。雌花柱头会分泌黏液，通过黏液粘住花粉，并且黏液可以刺激花粉萌发花粉管，但是雌花柱头上分泌的黏液会随着环境温度和时间变化，一般来说，上午雌花开放后2小时(上午7-8点)，雌花柱头上黏液分泌开始增多，上午8-10点左右雌花花柱上的黏液最多，因此上午8-10点左右是最佳的授粉时间，而后随着气温升高雌花花柱上的黏液蒸发逐渐减少，有可能导致雌花花柱上粘不住花粉，人工授粉成功率下降。但是，实际工作过程中很难在最佳的授粉时间内完成全部作物的人工授粉工作，如何确保人工授粉时花粉能够有效粘附在雌花花柱上是本领域丞需改善的问题。
发明内容
因此，针对上述的问题，本发明提出一种提高作物授粉率的授粉方法，确保人工授粉时花粉能够有效粘附在雌花花柱上，增加人工授粉成功率。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
1.一种提高作物授粉率的授粉方法，包括以下步骤：
步骤一、提前制备授粉预制黏液，包括以下子步骤：
(1)至少在作物前一个开花季节的雌花开花后，且雌花柱头上黏液分泌最多的时候采集雌花柱头，并收集雌花柱头上的黏液，检测该黏液的黏度e0；
(2)将雌花柱头表面清洗干净，然后将雌花柱头上的柱头表皮细胞分离提取出来，；
(3)将柱头表皮细胞置于生物反应器内的细胞培养液中培养，柱头表皮细胞分泌物溶于细胞培养液中形成底物溶液；
(4)检测底物溶液的黏度e1；
当e1＞e0，从生物反应器内提取底物溶液，通过细胞过滤器滤去底物溶液中的柱头表皮细胞得到授粉预制黏液；
将授粉预制黏液放置在-4℃～0℃环境下低温密封保藏；
(5)通过细胞过滤器过滤后得到的柱头表皮细胞重新置于步骤3的生物反应器内，并且向生物反应器内重新添加细胞培养液；
步骤二、在当季作物的雄花开花后采集雄花的花粉，并将所述花粉干燥保存；
步骤三、在当季作物的雌花开花后进行人工授粉，包括以下子步骤：
a.在人工授粉前，将低温密封保藏的授粉预制黏液取出，并放置在室外环境中自然升温至温度稳定；
b.在授粉预制黏液中加入花粉和植物色素，搅拌均匀；并在授粉预制黏液中添加纯水稀释，直至授粉预制黏液的黏度降低至e0得到带花粉的花粉溶液；
添加的植物色素颜色应与雌花花柱的颜色不同；
c.将花粉溶液装载到电动喷雾器内，通过电动喷雾器将带花粉的花粉溶液雾化喷射到需要授粉的雌花花柱上；
通过观察喷射在雌花花柱上的花粉溶液颜色均匀，确保喷射在雌花花柱上的花粉分布均匀。
进一步的，所述植物色素采用叶绿素、或者叶黄素、或者胡萝卜素、或者花青素中的任意一种。
进一步的，所述子步骤b中：还在授粉预制黏液中添加硼酸，所述硼酸的添加量为2mg/kg-100mg/kg。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：
本提高作物授粉率的授粉方法通过柱头表皮细胞制备授粉预制黏液，该授粉预制黏液包含柱头表皮细胞分泌物成分，以此来模拟作物雌花柱头正常生长分泌的黏液。该分泌物中含有各种酶、维生素、激素等成分，可以刺激花粉萌发。
在使用时，将花粉、植物色素和硼酸添加入授粉预制黏液中形成花粉溶液，并且添加水使得花粉溶液的黏度与雌花柱头正常生长分泌的黏液黏度相同，然后将花粉溶液借助电动喷雾器喷晒黏附到雌花柱头上，通过观察喷射在雌花花柱上的花粉溶液颜色均匀，确保喷射在雌花花柱上的花粉分布均匀。这样既能够保证花粉在雌花柱头上均匀且有效的黏附，同时授粉预制黏液(柱头表皮细胞分泌物)中含有各种酶、维生素、激素、以及后添加的硼酸等成分，可以刺激花粉萌发，增加人工授粉成功率，相比于现有技术，具有显著的进步。
具体实施方式
现结合具体实施方式对本发明进一步说明。
本实施例提供一种提高作物授粉率的授粉方法，特别是用于异花授粉的作物进行人工授粉，可以有效提高作物的雌花柱头均匀授粉，使得作物结出的果实大，无畸形果。
具体的，包括以下步骤：
步骤一、提前制备授粉预制黏液，包括以下子步骤：
(1)至少在作物前一个开花季节的雌花开花后，且雌花柱头上黏液分泌最多的时候采集雌花柱头，并收集雌花柱头上的黏液，检测该黏液的黏度e0；
以桃树为例，桃树一年开花一次，桃树是异花授粉的作物，一般雄花比雌花提前2-3天开放。若要在今年(如2023年)采用本方法进行人工授粉，则按子步骤(1)：至少在上一年度(至少在2022年)桃花雌花开花后收集雌花柱头上的黏液，采用黏度计检测该黏液的黏度e0。
(2)将雌花柱头表面清洗干净：用自来水冲洗5-10min，洗去雌花柱头上的黏液和污渍，然后用70％的酒精快速漂洗一下雌花柱头表面；
然后将雌花柱头上的柱头表皮细胞采用细胞提取技术分离提取出来。细胞提取技术是采用机器破坏雌花柱头，用蛋白水解酶和钙螯合剂处理组织,使雌花柱头分解不同类型的单细胞群，然后通过离心和沉降将不同类型的单细胞群分离出来，提取出柱头表皮细胞。本方案中柱头表皮细胞是指柱头的表皮细胞，表皮细胞分泌的分泌物即，子步骤(1)中所采集的黏液，包含水分、糖类、脂类、激素、酶等物质。黏液的作用一方面是黏附住花粉，另一方面是可以刺激花粉萌发。
(3)将柱头表皮细胞置于生物反应器内的细胞培养液中培养，生物反应器是现有设备；所述细胞培养液是现有材料。柱头表皮细胞在离体环境中进行细胞培养，还可以分裂形成更多的柱头表皮细胞，进行批量生产。
柱头表皮细胞分泌物溶于细胞培养液中形成底物溶液，底物溶液中包含柱头表皮细胞和柱头表皮细胞分泌物。
(4)采用黏度计检测底物溶液的黏度e1；
当e1＞e0，从生物反应器内提取底物溶液，通过细胞过滤器滤去底物溶液中的柱头表皮细胞得到授粉预制黏液。本实施例中，细胞过滤器采用细胞过滤网筛。
将授粉预制黏液放置在-4℃～0℃环境下低温密封保藏，有利于使授粉预制黏液中的各种酶长时间保持活性。
(5)通过细胞过滤器过滤后得到的柱头表皮细胞重新置于步骤3的生物反应器内，并且向生物反应器内重新添加细胞培养液。
步骤二、在当季作物的雄花开花后采集雄花的花粉，并将所述花粉干燥保存，花粉的含水量保持在6％-8％，有利于花粉保存。
在本具体实施例中，将今年桃树的雄花开花后采集雄花的花粉。
步骤三、在当季作物的雌花开花后进行人工授粉，包括以下子步骤：
a.在人工授粉前，将低温密封保藏的授粉预制黏液取出，并放置在室外环境中自然升温至温度稳定。
b.在授粉预制黏液中加入花粉、植物色素、硼酸，搅拌均匀；并在授粉预制黏液中添加纯水稀释，直至授粉预制黏液的黏度降低至e0得到带花粉的花粉溶液。
应当注意的，添加的植物色素颜色应与雌花花柱的颜色不同，植物色素采用叶绿素、或者叶黄素、或者胡萝卜素、或者花青素中的任意一种。例如，在本实施例中，桃花雌花的颜色一般为白色、粉色或深红色，若深红色的桃花雌花，那么添加的植物色素颜色可以是叶绿素、或者叶黄素、或者胡萝卜素，花青素在弱酸性环境中呈现偏红色，不采用。
其中硼酸的添加量为2mg/kg-100mg/kg，具体添加量根据作物选择，如桃树可以选择硼酸的添加量为15mg/kg，可以刺激花粉萌发。
c.将花粉溶液装载到电动喷雾器内，通过电动喷雾器将带花粉的花粉溶液雾化喷射到需要授粉的雌花花柱上；
通过观察喷射在雌花花柱上的花粉溶液颜色均匀，确保喷射在雌花花柱上的花粉分布均匀。这样既能够保证花粉在雌花柱头上均匀且有效的黏附，同时授粉预制黏液中的各种酶及激素刺激花粉萌发，增加人工授粉成功率，相比于现有技术，具有显著的进步。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种提高作物授粉率的授粉方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、提前制备授粉预制黏液，包括以下子步骤：
(1)至少在作物前一个开花季节的雌花开花后，且雌花柱头上黏液分泌最多的时候采集雌花柱头，并收集雌花柱头上的黏液，检测该黏液的黏度e0；
(2)将雌花柱头表面清洗干净，然后将雌花柱头上的柱头表皮细胞分离提取出来，；
(3)将柱头表皮细胞置于生物反应器内的细胞培养液中培养，柱头表皮细胞分泌物溶于细胞培养液中形成底物溶液；
(4)检测底物溶液的黏度e1；
当e1＞e0，从生物反应器内提取底物溶液，通过细胞过滤器滤去底物溶液中的柱头表皮细胞得到授粉预制黏液；
将授粉预制黏液放置在-4℃～0℃环境下低温密封保藏；
(5)通过细胞过滤器过滤后得到的柱头表皮细胞重新置于步骤3的生物反应器内，并且向生物反应器内重新添加细胞培养液；
步骤二、在当季作物的雄花开花后采集雄花的花粉，并将所述花粉干燥保存；
步骤三、在当季作物的雌花开花后进行人工授粉，包括以下子步骤：
a.在人工授粉前，将低温密封保藏的授粉预制黏液取出，并放置在室外环境中自然升温至温度稳定；
b.在授粉预制黏液中加入花粉和植物色素，搅拌均匀；并在授粉预制黏液中添加纯水稀释，直至授粉预制黏液的黏度降低至e0得到带花粉的花粉溶液；
添加的植物色素颜色应与雌花花柱的颜色不同；
c.将花粉溶液装载到电动喷雾器内，通过电动喷雾器将带花粉的花粉溶液雾化喷射到需要授粉的雌花花柱上；
通过观察喷射在雌花花柱上的花粉溶液颜色均匀，确保喷射在雌花花柱上的花粉分布均匀。
2.根据权利要求1所述的一种提高作物授粉率的授粉方法，其特征在于：所述植物色素采用叶绿素、或者叶黄素、或者胡萝卜素、或者花青素中的任意一种。
3.根据权利要求1或2中所述的一种提高作物授粉率的授粉方法，其特征在于，所述子步骤b中：还在授粉预制黏液中添加硼酸，所述硼酸的添加量为2mg/kg-100mg/kg。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117441609A (zh) * | 2023-12-20 | 2024-01-26 | 浙江大学海南研究院 | 花粉混合物的制备方法及其应用 |
| CN117441609B (zh) * | 2023-12-20 | 2024-05-14 | 浙江大学海南研究院 | 花粉混合物的制备方法及其应用 |
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