CN106665333B - 一种太子参人工杂交授粉方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太子参人工杂交授粉方法,包括以下步骤:1)对太子参杂交授粉的父本与母本分别进行隔离栽培;2)人工杂交授粉前15天到授粉后30天,在太子参父本、母本栽培地块搭架盖薄膜;3)摘除所有母本有瓣花未人工授粉的Ⅲ期、Ⅳ期花朵,保留健康母本有瓣花Ⅰ期和Ⅱ期花朵;4)选择并摘取健康父本有瓣花Ⅱ期花朵,收集花粉并保存备用;5)选择健康母本有瓣花Ⅱ期花朵,用毛笔或棉签占少许花粉并抖落于柱头上,逐一进行花朵授粉;6)对已授粉的母本有瓣花Ⅱ期花朵进行去雄;7)母本有瓣花Ⅰ期花朵进入Ⅱ期后,重复步骤3)‑6)。本发明有效提高了太子参人工杂交授粉效率,提高杂交结实率,推动了太子参杂交育种工作开展。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术领域,具体涉及一种太子参人工杂交授粉方法。
背景技术
太子参是多年生药用植物,为传统的滋补强壮中药材,以块根入药,具有益气健脾、生津润肺之功效。太子参主要是块根繁殖和种子繁殖,人工栽培多用块根进行无性繁殖,使太子参病害累积、种质退化。太子参种子繁殖可培养无病毒种苗,能有效防止种质退化。
杂交是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法,是育种重要方法,选育的新品种通常体现杂种优势。植物杂交的重要工作是进行人工授粉,是用人工方法把植物花粉传送到柱头上以提高结实率的技术措施。
太子参的花两性,二型。太子参顶部有瓣花会开花,花药10枚,柱头3个,能行自花授粉和异花授粉,基部的无瓣花不开花,进行严格的自花授粉。太子参植株较矮,花朵小,花柄细,采用常规的植物杂交授粉方法,存在难以对去雄的花朵进行套袋,套袋后易使花朵折损等问题。
太子参有瓣花的雄蕊和雌蕊不同时成熟,雌蕊先成熟,花朵的花瓣未张开时,雌蕊的柱头已伸出花瓣外,并已膨大;花瓣刚张开时,雌蕊的柱头已膨大呈晶莹透亮状,可接受花粉,但此时,雄蕊的花药还未开裂,说明太子参的有瓣花具有异花授粉的倾向。太子参有瓣花开花,晴天时,花药在上午九点左右才开裂;阴天时,花药在中午前后才有部分开裂,且药囊的裂缝较小;雨天时,花药一般不开裂。太子参开花时间短,花瓣开放到枯萎通常只有24小时,雌蕊柱头的可授粉时间也较短。
在植物杂交授粉中,因其父母本开花时间不同,父本花粉常需进行保存。保存时,低温干燥处理可降低花粉呼吸作用及其它生理功能,有利于花粉较长时间保持活力,提高人工杂交授粉效率。
太子参基部无瓣花的结实率高,果实通常有5-10粒种子;而顶部有瓣花受天气的影响变化很大,若开花季节多为晴天,结实率较高,若开花季节多为阴雨天气,雄蕊的花药难以开裂,则结实率较低,甚至不结实。
太子参种子进行适当的低温处理后,萌发率较高,利用种子繁殖在生产上有一定的应用。但由于存在以下问题:(1)太子参花较小,花药多,柱头小,不易开展去雄、授粉等人工操作;(2)太子参花柄细,人工套袋易使花朵折损;(3)太子参开花时间短,雄蕊和雌蕊不同时成熟,雄蕊的花粉收集较困难,雌蕊柱头的可授粉时间较短;(4)太子参开花受天气影响很大,阴雨天气结实率低,甚至不结实;因此太子参人工杂交授粉工作难以开展。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术现状,提供一种太子参人工杂交授粉方法,解决太子参人工授粉套袋易使花朵折损、花粉收集与处理困难、雌蕊柱头小、可授粉时间短、去雄速度慢、阴雨天气结实率低等关键问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
将太子参有瓣花的发育时期分为Ⅰ-Ⅳ期,Ⅰ期花朵是指花瓣未张开、花药未露出;Ⅱ期花朵是指花瓣已张开,雄蕊发育成熟,花药露出而未开裂,柱头伸出且膨大;Ⅲ期花朵是指花药已开裂,花瓣未枯萎;Ⅳ期花朵是指花瓣已枯萎。
太子参人工杂交授粉方法包括以下步骤:
1) 隔离栽培:对太子参杂交授粉的父本与母本分别进行隔离栽培,防止生物学混杂;
2) 搭架盖膜:人工杂交授粉前15天到授粉后30天,在太子参父本、母本栽培地块搭架,架上覆盖薄膜;遇晴天,将薄膜拉开;预阴雨天,薄膜覆盖。
3)选择花朵:摘除所有母本有瓣花未人工授粉的Ⅲ期、Ⅳ期花朵,收集并带走,保留健康母本有瓣花Ⅰ期和Ⅱ期花朵,摘除不健康母本所有的有瓣花;
4)制备花粉:选择并摘取健康父本有瓣花Ⅱ期花朵,带回室内,摘除花萼和花瓣,其余部分放入洁净无盖培养皿中,置于1-4℃环境中冷藏干燥,待大部分花药开裂后取出,抖落花粉,收集花粉于洁净棕色瓶中,放入1-4℃环境中保存备用;
5)人工杂交授粉:人工杂交授粉前1小时取出步骤4)保存的花粉,逐渐恢复到室温,选择健康母本有瓣花Ⅱ期花朵,用毛笔或棉签占少许花粉,将花粉抖落于所述健康母本有瓣花Ⅱ期花朵的柱头上,迅速逐一进行花朵授粉;
6)人工去雄:人工杂交授粉结束后,即刻对已授粉的母本有瓣花Ⅱ期花朵进行去雄,小心将雄蕊的花药去除干净,不能触伤雌蕊柱头,将花药收集并带走;
7)母本有瓣花Ⅰ期花朵进入Ⅱ期后,重复上述步骤3)-步骤6)。
所述步骤2)搭架盖膜的时间为人工杂交授粉前15天到授粉后30天。
所述步骤4)于1-4℃环境中保存备用的花粉,在5天内使用,保存时间超过5天的花粉不再使用。
所述步骤5)毛笔或棉签不与雌蕊柱头接触,以免柱头受损,影响种子形成。
进一步,步骤6)之后,部分已授粉的母本有瓣花Ⅱ期花朵,来不及去雄已进入Ⅲ期,则将该母本有瓣花Ⅲ期花朵摘除,收集并带走。
本发明,所述健康父本、母本是指植株生长正常,没有出现病害及退化现象,花朵发育正常,花的各部份结构齐全、形态正常;所述不健康母本是指植株出现病害、矮小退化等现象。
本发明采用以上技术方案,提供了一种太子参人工杂交授粉方法,通过隔离栽培太子参杂交授粉的父本和母本,防止花粉串通,去雄及人工授粉后,花朵不套袋,避免了套袋易使花朵折损的问题;使用薄膜拱棚覆盖遮雨,有效促进花朵正常发育,提高授粉后花朵结实率;从父本园中大量摘取整朵花,去除花萼和花瓣,进行低温干燥,促进花药开裂,可得到大量花粉,极大地提高了花粉收集效率;使用毛笔或棉签占取花粉,抖落于柱头上,避免柱头受损,也解决了柱头小、不易授粉的难题;采用先授粉、后去雄的方法,有效解决雌蕊柱头的可授粉时间短、人工去雄慢的问题,大大降低花药开裂引起的自花授粉概率。
本发明通过认真观察太子参有瓣花发育的特征特性,充分利于其柱头先伸出、膨大、可授粉、花药未开裂的时间特点,采取父母本隔离栽培、薄膜拱棚遮雨、大量收集花粉、先授粉、后去雄的操作流程,形成太子参人工杂交授粉的特殊方法,有效提高了太子参人工杂交授粉效率,提高杂交结实率。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
一种太子参人工杂交授粉方法,将太子参有瓣花的发育时期分为Ⅰ-Ⅳ期,Ⅰ期花朵是指花瓣未张开、花药未露出;Ⅱ期花朵是指花瓣已张开,雄蕊发育成熟,花药露出而未开裂,柱头伸出且膨大,柱头颜色发白,晶莹透亮;Ⅲ期花朵是指花药已开裂,花瓣未枯萎;Ⅳ期花朵是指花瓣已枯萎;所述方法具体包括以下步骤:
1) 隔离栽培:对太子参杂交授粉的父本与母本分别进行隔离栽培,要确保有效隔离,防止生物学混杂;
2) 搭架盖膜:人工杂交授粉前15天到授粉后30天,在太子参父本、母本栽培地块搭架,架上覆盖薄膜;遇晴天,将薄膜拉开;预阴雨天,薄膜覆盖。
3)选择花朵:摘除所有母本有瓣花未人工授粉的Ⅲ期、Ⅳ期花朵,收集并带走,保留健康母本有瓣花Ⅰ期和Ⅱ期花朵,摘除不健康母本所有的有瓣花;
4)制备花粉:选择并摘取健康父本有瓣花Ⅱ期花朵,带回室内,摘除花萼和花瓣,其余部分放入洁净无盖培养皿中,置于1-4℃环境中冷藏干燥,待大部分花药开裂后取出,抖落花粉,收集花粉于洁净棕色瓶中,放入1-4℃环境中保存备用,并在5天内使用,保存时间超过5天的花粉不再使用;
5)人工杂交授粉:人工杂交授粉前1小时取出步骤4)保存的花粉,逐渐恢复到室温,选择健康母本有瓣花Ⅱ期花朵,用毛笔或棉签占少许花粉,将花粉抖落于所述健康母本有瓣花Ⅱ期花朵的柱头上,毛笔或棉签不与柱头接触,迅速逐一进行花朵授粉;
6)人工去雄:人工杂交授粉结束后,即刻对已授粉的母本有瓣花Ⅱ期花朵进行去雄,小心将雄蕊的花药去除干净,不能触伤雌蕊柱头,将花药收集并带走;
7)部分已授粉的母本有瓣花Ⅱ期花朵,来不及去雄已进入Ⅲ期,则将该母本有瓣花Ⅲ期花朵摘除,收集并带走。
8)母本有瓣花Ⅰ期花朵进入Ⅱ期后,重复上述步骤3)-步骤7)。
太子参的花朵较小,花药多,人工去雄速度慢,但人工授粉速度快,太子参雌蕊柱头的可授粉时间较短,本发明使用先授粉、后去雄的方法,让杂交的花粉第一时间占据可授粉的雌蕊柱头,促进杂交花粉的萌发,提高了杂交效率。该方法与常规的先去雄、后授粉的方法相比,人工杂交授粉效率可提高2倍以上。
太子参顶部有瓣花开放,雨天时,其雄蕊的花药一般不开裂,若连续阴雨天气,花朵大多败育,结实率低于10%,甚至为零。本发明通过搭架盖膜遮雨,太子参花朵正常开放,自然结实率约50%左右;花粉通过人工制备,人工杂交授粉的结实率可达90%左右,大大提高了人工杂交结实率。
Claims (5)
1.一种太子参人工杂交授粉方法,其特征在于:将太子参有瓣花的发育时期分为Ⅰ-Ⅳ期,Ⅰ期花朵是指花瓣未张开、花药未露出;Ⅱ期花朵是指花瓣已张开,雄蕊发育成熟,花药露出而未开裂,柱头伸出且膨大;Ⅲ期花朵是指花药已开裂,花瓣未枯萎;Ⅳ期花朵是指花瓣已枯萎;所述人工杂交授粉方法包括以下步骤:
1) 隔离栽培:对太子参杂交授粉的父本与母本分别进行隔离栽培,防止生物学混杂;
2) 搭架盖膜:在太子参父本、母本栽培地块搭架,架上覆盖薄膜;仅当晴天时,将薄膜拉开;
3)选择花朵:摘除所有母本有瓣花未人工授粉的Ⅲ期、Ⅳ期花朵,收集并带走,保留健康母本有瓣花Ⅰ期和Ⅱ期花朵,摘除不健康母本所有的有瓣花;
4)制备花粉:选择并摘取健康父本有瓣花Ⅱ期花朵,带回室内,摘除花萼和花瓣,其余部分放入洁净无盖培养皿中,置于1-4℃环境中冷藏干燥,待大部分花药开裂后取出,抖落花粉,收集花粉于洁净棕色瓶中,放入1-4℃环境中保存备用;
5)人工杂交授粉:人工杂交授粉前1小时取出步骤4)保存的花粉,逐渐恢复到室温,选择健康母本有瓣花Ⅱ期花朵,用毛笔或棉签占少许花粉,将花粉抖落于所述健康母本有瓣花Ⅱ期花朵的柱头上,逐一进行花朵授粉;
6)人工去雄:人工杂交授粉结束后,即刻对已授粉的母本有瓣花Ⅱ期花朵进行去雄,将花药收集并带走;
7)母本有瓣花Ⅰ期花朵进入Ⅱ期后,重复上述步骤3)-步骤6)。
2.根据权利要求1所述的一种太子参人工杂交授粉方法,其特征在于:所述步骤2)搭架盖膜的时间为人工杂交授粉前15天到授粉后30天。
3.根据权利要求1所述的一种太子参人工杂交授粉方法,其特征在于:所述步骤4)于1-4℃环境中保存备用的花粉,在5天内使用。
4.根据权利要求1所述的一种太子参人工杂交授粉方法,其特征在于:所述步骤5)毛笔或棉签不与柱头接触。
5.根据权利要求1所述的一种太子参人工杂交授粉方法,其特征在于:所述步骤6)之后,部分已授粉的母本有瓣花Ⅱ期花朵,若还未去雄已进入Ⅲ期成为母本有瓣花Ⅲ期花朵,则将该母本有瓣花Ⅲ期花朵摘除,收集并带走。
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