陳 瑩 管海洋
近年來,隨著人們生活水平的提高,蔬菜的種類越來越繁多。其不同種類的蔬菜制種方法也不盡相同。而同一種蔬菜又可采用不同種的制種方法,達到豐產(chǎn)、穩(wěn)定的目的。因此,采用適宜的制種方法即可有效的提高制種速度,降低種子的生產(chǎn)成本,簡化制種程序,又可顯著提高經(jīng)濟效益。因此本人在查閱一定的資料的情況下,對蔬菜雜種種子的生產(chǎn)方法做以簡要的介紹。
蔬菜作物雜種種子的制種方法大致有以下幾種:自交不親和系制種、雄性不育兩用系及雄性不育系制種、高代自交系制種、利用人工去雄制種、利用化學去雄劑制種以及利用性別表現(xiàn)進行雜種種子的生產(chǎn)等途徑。
1自交不親和系制種
一般在十字花科蔬菜作物中應用較多。它是利用具有自交不親和性的植株,同一株系的株間授粉不親和,不同株系間授粉親和的特性進行雜交制種的一種方法。自交不親和系制種在國內(nèi)外應用都較早、發(fā)展也較快,應用也較普遍。其花期授粉一般不能結實,需要蕾期授粉來提高結實率,種子產(chǎn)量較多,制種方法簡單,選種容易、且不需要選育保持系,正反交種子都可以應用;同時,正確選育正反交一致的組合,還可獲得比采用雄性不育系制種產(chǎn)量更高的F1代種子,降低生產(chǎn)成本;并且通過親本連續(xù)多代自交和選擇,使F1代具有雙親的優(yōu)良特性。但多代自交生活力易衰退,親和性又易受環(huán)境條件的影響等等。
生產(chǎn)一代雜種時將兩個親本隔行種植即可,讓其自由授粉,正反交的種子均可應用。對于一個親本為不親和系,另一個親本為自交系進行雜交制種的,可按1:1進行種植,也可為了提高種子產(chǎn)量按父母本比例為1:2種植,但利用這種方式從自交系上收獲的種子真雜種的比率降低。
2雄性不育系制種
雄性不育系制種,最先應用的是雄性不育兩用系制種,它屬于細胞核雄性不育性的一種,在十字花科蔬菜上應用較多。我國最早是在20世紀70年代首先創(chuàng)立了雄性不育兩用系,并相繼育成了大白菜雄性不育兩用系及其雜交種應用于生產(chǎn),在個別蔬菜作物上為雜種優(yōu)勢利用做出了一定的貢獻。
生產(chǎn)一代雜種時把父本系和兩用系按1:4的比例種植。在初花期拔除兩用系中可育株,把父本的花粉授在不育株的母本上,從不育株上收獲的種子即為一代雜種。利用此種方法制種時要及時拔除兩用系中50%的可育株,而且在開花授粉結束之后,要及時拔除父本株,且兩次都要拔除徹底,以防雜交種被混雜。因此,現(xiàn)在應用的很少,多利用雄性不育系制種來解決這樣的問題。
利用雄性不育性制種是現(xiàn)在多種蔬菜作物研究的熱點,應用其制種的也越來越多。它比較適于花器較小,結籽數(shù)少的蔬菜作物,主要是利用兩性花作物中,雄性器官表現(xiàn)退化、畸型或喪失功能的現(xiàn)象進行制種的。現(xiàn)在利用雄性不育性在十字花科作物上制種在國內(nèi)外都處于領先的地位。在茄果類蔬菜作物中也進行著大量研究,并取得了一定的成效。利用該制種方法可免去人工去雄的困難,又可克服自交不親和系制種和兩用系制種的避端,節(jié)省人力、物力,降低雜種種子的生產(chǎn)成本,提高雜種種子質量,且不育性穩(wěn)定,不育度又可達到100%,不受環(huán)境條件的影響等等。是目前生產(chǎn)高純度雜交種的一個最有效的制種途徑,同時又可避免親本材料的丟失,具有保護知識產(chǎn)權的作用。對于目前種業(yè)市場的競爭,利用此種制種方法是比較適宜的。
生產(chǎn)一代雜種時需要設立多個隔離區(qū),在隔離區(qū)內(nèi)將父本系和胞質不育系或核基因互作雄性不育系按1:2~4的行比種植。其授粉方法:可以在隔離區(qū)內(nèi)放人蜂箱利用蜜蜂進行授粉,可以大大的減少用工,降低成本,增加制種的產(chǎn)量,提高效率。在不育株上收獲的種子即為雜種一代。
3采用人工去雄制種
在多種蔬菜作物上都可用到人工去雄的方式進行制種,無論是白花授粉作物、異花授粉作物,還是雌雄同株異花作物上都可用到。其主要是利用人工去掉母本的雄蕊、雄株和雄花,讓其與父本自由授粉或人工授粉的方式來獲得雜交種。方法簡單、操作容易,對于繁殖系數(shù)高的蔬菜作物,是比較常用的雜交制種方法,雜交率高,種子產(chǎn)量也高,當制種量不太多時,利用此種方法制種是一條很好的途徑。如雌雄異花的葫蘆科蔬菜,其制種時將父、母本在隔離區(qū)內(nèi)按1:3-4進行隔行種植,并在雌花開放之前摘去母本上的雄花,在其上收獲的種子即為雜種一代種子。對于辣椒、番茄等茄果類蔬菜,可以采用人工去雄授粉,也可以采用雄性不育與人工授粉相結合的方法進行制種,不同的制種方法,各有其優(yōu)缺點。但現(xiàn)在有一種創(chuàng)新的手段可以減少人工去雄時的麻煩,即涂手去雄技術的產(chǎn)生。其方法要比人工去雄速度快,去雄徹底,降低制種的成本,保證了種子的純度,已被廣泛應用。
4利用化學去雄劑的制種方法
該方法是利用適宜濃度的化學去雄劑,如乙烯利、NAA、2.4-D等噴施于母本,可殺死雄性器官,但不傷害柱頭、不影響雄蕊的正常生長發(fā)育,來達到免除人工去雄的一種制種方法。使用該制種方法可省時、省_丁亦可降低生產(chǎn)成本,對于雄性不育性制種困難的蔬菜作物,此種方法是對其制種手段的一種補充。但卻要求精細管理,在藥劑去雄不徹底或在用藥一段時間以后,會出現(xiàn)雄花的現(xiàn)象,因此在出現(xiàn)雄花之前在需要的情況下可再次噴施藥物或進行合理的處置,達到去雄更徹底,使種子純度更高。同時限制條件相對也較多,要求藥效穩(wěn)定,對人、畜無害,且不同的藥物對不同的作物的反應是不同的,不同地區(qū)適于去雄的藥品的濃度也是不同的。因此,在使用之前要進行多次實驗,選用適宜的藥物以及適宜的濃度進行噴施,殺傷母本雄蕊,使花粉不育。一般采用水溶液噴霧法,噴霧時期一般在花芽分化開始之前,間隔一定時間多次重復噴藥,可達到較好效果?,F(xiàn)在我國應用較多的是利用乙烯利對黃瓜進行去雄,在北京、山東等地都被研究利用。
在黃瓜利用乙烯利制種時,在適宜的隔離區(qū)內(nèi)將父母本品種按1:3的比例隔行種植,在母本植株長至2-3片真葉時,選擇一個無雨的晴天對其進行處理,噴至葉面開始滴水為止。用乙烯利去雄后的授粉制種田,要多觀察是否有雄花的產(chǎn)生,并進行及時的處理,且在父本行完成授粉任務后,要及進拔除,以免種子的混雜。
5利用性別表現(xiàn)進行雜種種子生產(chǎn)
5. 1雌雄異株蔬菜的制種:代表蔬菜作物有菠菜、石刁柏。如菠菜,在其制種時,可把選好的父本自交系或品種和雌株系,按1:5的比例進行種植,任其自然授粉。在雌株系上收獲的種子即是雜種一代種子。但有專家表明利用雌性株系制種存在一定的局限性,因此,在生產(chǎn)上也有利用F2代種子。對于石刁柏,是利用其染色體的差異,通過各種方法獲得單倍體,再進行染色體的加倍處理得到純合的雌株或雄株,再進行雜交獲得全雄株的一代雜種。
5.2雌雄同株異花的蔬菜:代表蔬菜作物有:黃瓜,甜瓜,南瓜等瓜類蔬菜,此種蔬菜的制種方法就是利用瓜類的雌性系配制雜種一代,但雌性系的保持要用赤霉素誘導開出雄花授粉、留種。在黃瓜利用雌性系制種時,將父本和雌性系的品種按1:3的比例進行隔行種植。在母本植株開花之前拔除其出現(xiàn)雄花的弱雌性株,在每株母株上選留至多兩條種瓜獲得雜種一代種子。
6利用苗期標記性狀的制種方法
利用苗期標記性狀的制種方法就是利用雙親和一代雜種苗期表現(xiàn)的植物學性狀的差異,在苗期可以目測出假雜種苗的一種制種方法。一般選用具有苗期隱性性狀的品系作母本,與具有相對應的顯性性狀的父本進行不去雄的人工雜交或自然雜交,在雜種苗的幼苗期通過問苗淘汰那些表現(xiàn)隱性性狀的假雜種。如番茄可利用莖的顏色、薯葉以及葉的缺刻等進行苗期的標記。又如大白菜可以利用有毛、無毛進行標記,用具有隱性性狀的無毛品種作母本,與具有顯性性狀的有毛品種作父本進行雜交,,雜種一代表現(xiàn)為有毛。因此,在苗期可結合田間定苗、間苗去除無毛的假雜種。方法簡單易行,同時也降低了生產(chǎn)的成本,縮短了制種時間,并且可以獲得大量的雜交種子。但利用此種方法制種田間的問苗、定苗工作比較復雜,相對的增加了一定的難度和工作量。而且并不是所有的作物都有標志性狀,且要求具有標志性狀的在苗期表現(xiàn)要有明顯的差異,易于目測識別,性狀的遺傳表現(xiàn)也必須穩(wěn)定等等。
7高代自交系制種
高代自交系制種是指將主要性狀表現(xiàn)一致,綜合性狀優(yōu)良,又存在一定差異的兩個優(yōu)良自交系進行雜交的一種育種方法。其選育方法簡單,制種方法也簡單,省時、省工。但卻要求雙親的花期要相遇。利用此種方法制種時,將兩個高代自交系隔行混栽在隔離區(qū)內(nèi),通過風力、昆蟲等進行自由的授粉,從植株上混收的種子即可作為雜交種使用。