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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