摘要:從小麥人工雜交技術(shù)操作的范圍、規(guī)范性引用文件和用品、術(shù)語(yǔ)和定義、雜交袋、親本種植、雜交前準(zhǔn)備、人工去雄、采粉、授粉、掛牌標(biāo)記、田間檢查及收獲脫粒等方面規(guī)范了小麥人工雜交技術(shù)操作。
關(guān)鍵詞:小麥;人工雜交技術(shù)操作;規(guī)程
中圖分類號(hào):S512.1? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B? ? 文章編號(hào):1001-1463(2021)11-0095-04
doi:10.3969/j.issn.1001-1463.2021.11.020
小麥?zhǔn)俏覈?guó)最主要的糧食作物之一,生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的品種多數(shù)是人工雜交選育 的[1 - 3 ]。小麥雜交育種是在不同品系間傳遞基因的唯一的“自然”方式。小麥?zhǔn)禽^嚴(yán)格的雌雄同花、自花授粉,自然異交率極低,僅有1%~3%,且為閉花受精。父母本可借助自然風(fēng)力授粉,但對(duì)于育種是微不足道的,須人工輔助完成,從而提高傳粉數(shù)量、方向和距離,提高效率,增加母本授粉,促進(jìn)結(jié)實(shí),提高育種效率,促進(jìn)品種間的基因重組。進(jìn)行小麥的人工有性雜交是小麥育種中最常用的方法[4 - 6 ]。隨著種質(zhì)資源的不斷創(chuàng)新利用,育種目標(biāo)提高,小麥人工雜交技術(shù)應(yīng)用更廣、更高[7 - 8 ]。我們?cè)谠囼?yàn)研究及過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)中,總結(jié)制定了其操作規(guī)程。
1? ?范圍
規(guī)定了小麥人工雜交中雜交袋、雜交工具、親本、選擇整穗、人工去雄授粉、掛牌標(biāo)記、麥穗檢查、收獲等方面基本要求。本規(guī)程適用于普通小麥人工雜交技術(shù)操作。
2? ?規(guī)范性引用文件和用品
下列文件對(duì)本操作規(guī)程的應(yīng)用是必不可少的。凡注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)程。凡不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本操作規(guī)程。
GB 4404.1 — 2008? ?糧食作物種子:禾谷類
GB/T17320 — 2013? ?1987? ?小麥
YY/T0176 — 2006醫(yī)用剪通技術(shù)條件
YY/T0295 — 2005醫(yī)用鑷類產(chǎn)品的通用技術(shù)條件
GB/T23760 — 2009? ?農(nóng)業(yè)羊皮紙袋:16.0 cm×6.5 cm
70%酒精
大頭針
塑料牌或紙牌
3? ?術(shù)語(yǔ)和定義
3.1? ?小穗
小麥屬?gòu)?fù)穗狀花序,由許多互生的小穗組成,小穗基部著生兩護(hù)穎和3~9朵小花,但正常發(fā)育的都是基部2~5朵小花,小穗上部的小花往往退化。
3.2? ?整穗
先用符合標(biāo)準(zhǔn)YY/T0295 — 2005要求的鑷子,人工去除預(yù)留,全穗約留20朵左右小花。再用符合標(biāo)準(zhǔn)YY/T0176 — 2006要求的剪刀,剪去芒和穎,剪去的穎殼大約占整個(gè)小穗的1/2。
3.3? ?去雄套袋
用符合標(biāo)準(zhǔn)YY/T0295 — 2005要求的鑷子,人工將小麥小花內(nèi)的花藥去掉。注意不要夾破花藥和碰傷柱頭。應(yīng)從穗的一側(cè)自上而下順序進(jìn)行,去完一側(cè)再進(jìn)行另一側(cè),不能遺漏。去雄時(shí)如發(fā)生花藥破裂(或花藥呈黃色)應(yīng)接花剪掉,用70%酒精擦凈鑷子,以免發(fā)生串粉現(xiàn)象。再用GB/T23760 — 2009? 農(nóng)業(yè)羊皮紙袋(16.0 cm×6.5 cm)套在去雄的麥穗上,別上大頭針。
3.4? ?掛號(hào)標(biāo)牌
將套袋掛上標(biāo)牌標(biāo)記時(shí)間。
3.5? ?采粉
采集父本花粉,應(yīng)該在上午小麥開(kāi)花最多的時(shí)候進(jìn)行。父本麥穗中如果有1~2朵小花已開(kāi)放時(shí),說(shuō)明即將有更多的花朵開(kāi)放。
3.6? ?人工授粉
用人工法將小麥花藥的花粉傳送到柱頭,使其受精,形成結(jié)實(shí),定向改變小麥種質(zhì)。
3.7? ?花藥
雄花或雄蕊,生長(zhǎng)在小麥小花護(hù)穎內(nèi),呈綠色或黃色,3個(gè),成熟產(chǎn)生花粉。
3.8? ?柱頭
雌蕊,生長(zhǎng)在小麥小花護(hù)穎內(nèi),白色,1個(gè),羽毛狀,接受花粉授精結(jié)實(shí)。
4? ?雜交袋
選用符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T23760 — 2009的農(nóng)業(yè)羊皮紙袋,規(guī)格為:16.0 cm×6.5 cm。底部和兩側(cè)邊緣用尼龍絲緊縫,用于隔離和取粉。
5? ?親本種植
5.1? ?親本選擇
母本材料選用具有高產(chǎn)潛力兼?zhèn)鋬?yōu)質(zhì)、特異種質(zhì)(如高鐵鋅黑色、藍(lán)色等)、多抗種質(zhì)、當(dāng)前示范推廣較好的品種或當(dāng)家品種。父本應(yīng)選擇本身具備一種或幾種特殊性狀或特異種,如矮稈抗倒、多穗抗旱、大穗大粒粗稈、葉上沖等性狀,或抗凍、耐旱、抗病、商品性好、豐產(chǎn)增產(chǎn)潛力大等。
5.2? ?雙親種植
父母行比是影響制種產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一。在保證母本充分授粉的前提下,盡力減少父本行數(shù)。行比過(guò)大,則父本花粉不能滿足母本所需花粉量要求;行比過(guò)小,則母本生產(chǎn)群過(guò)小,均不利于提高制種產(chǎn)量。父、母本應(yīng)以1∶2 行比種植。株距也適當(dāng)加大,是正常株距的1倍。根據(jù)父本生育期調(diào)節(jié)母本種植時(shí)間,使其花期相遇。
6? ?雜交前準(zhǔn)備
6.1? ?父本選擇
人工雜交前1 d,可對(duì)父本選擇,將已經(jīng)開(kāi)花或次日將開(kāi)花的父本麥穗用GB/T23760 — 2009? 農(nóng)業(yè)羊皮紙袋(16.0 cm×6.5 cm)套封。防止花粉混雜和晨露較大,影響取粉。
6.2? ?母本整穗
先用符合標(biāo)準(zhǔn)YY/T0295 — 2005要求的鑷子人工去掉小麥穗基部和頂部發(fā)育不良的小花,每穗留中部10個(gè)發(fā)育較一致的小穗。再用鑷子將每小穗的上部小花去掉,只留基部外側(cè)兩朵發(fā)育好的小花,全穗約留20朵左右小花。再用符合標(biāo)準(zhǔn)YY/T0176 — 2006要求的剪刀剪去芒和穎,剪去的穎殼大約占整個(gè)小穗的1/2,以不傷柱頭為度。
7? ?人工去雄
7.1? ?去雄的要求
及時(shí):把握時(shí)間及時(shí),雄蕊顏色出現(xiàn)不能為黃色或雌蕊不能已經(jīng)二叉狀分支。
干凈:小花內(nèi)一個(gè)雄蕊也不能留。
徹底:麥穗上的所有的小花均要去雄,不能遺漏。
7.2? ?去雄方法
整穗后立即去雄。常用分穎去雄法。小麥花在未開(kāi)放前,內(nèi)、外稃緊閉,為了夾除花內(nèi)的花藥,先用左手大拇指和中指捏住麥穗,用食指輕輕壓住要去雄的花朵內(nèi)、外稃頂部,右手用鑷子輕輕插入內(nèi)、外稃的合縫里,利用鑷子的彈性使內(nèi)、外稃略微張開(kāi),然后輕輕夾出3個(gè)花藥。注意每個(gè)小麥小花內(nèi)有3枚雄蕊,顏色為綠色;1枚雌蕊,為白色。去雄時(shí),一定要把3枚雄蕊一個(gè)不剩地全部去除干凈,同時(shí)盡量避免誤傷雌蕊。
去雄順序?yàn)閺囊粋?cè)開(kāi)始,自上而下,做完一側(cè)再做另一側(cè),逐個(gè)進(jìn)行,以免遺漏。切勿顛倒,否則,上面去掉的雄蕊落入下面已經(jīng)去雄的穎殼內(nèi)造成自花授粉。去雄時(shí),若發(fā)現(xiàn)花藥變黃或破裂,應(yīng)立即將這朵花除去。每朵花去雄后,應(yīng)該將鑷子浸入酒精中,殺死可能沾帶的花粉。為避免這種情況發(fā)生,選穗時(shí)應(yīng)選成熟度稍輕的麥穗(麥穗還未完全抽出)。
7.3? ?母本套袋
麥穗全部去雄后,及時(shí)用符合GB/ T23760 — 2009的農(nóng)業(yè)羊皮紙袋(16.0 cm×6.5 cm),要套好紙袋,拴好紙牌(或塑料牌),紙牌上寫(xiě)清母本名稱、去雄日期和操作人員姓名等內(nèi)容。等待人工授粉。套袋前先用鉛筆書(shū)寫(xiě)有關(guān)信息,然后把手指伸入袋內(nèi)把袋子撐大,再把麥穗套入袋內(nèi)。注意,麥穗不能離袋子頂端太近,以免影響麥穗的發(fā)育。
8? ?采粉
8.1? ?采粉時(shí)間
采集父本花粉,應(yīng)在上午小麥開(kāi)花最多時(shí)進(jìn)行。父本麥穗中如果有1~2朵小花開(kāi)放,說(shuō)明即將有更多的花朵開(kāi)放,此時(shí)采粉最好。
8.2? ?采粉方法
為了迅速得到花粉,可在此時(shí)將上述已見(jiàn)開(kāi)花的麥穗用手由下而上輕擼2~3次,并且同時(shí)多擼幾個(gè)麥穗。稍等片刻,就可以看到大量小花的內(nèi)、外稃已經(jīng)張開(kāi),露出黃色的花藥。此時(shí),要趕快將麥穗彎進(jìn)光滑紙片疊成的容器中,用鑷子輕敲麥穗,將花粉振落在容器中。用這種方法,一次可以采集較多的花粉。采集的花粉不要在陽(yáng)光下照曬,應(yīng)立即用來(lái)進(jìn)行授粉。
8.3? ?花粉標(biāo)記
用鉛筆將花粉來(lái)源標(biāo)在標(biāo)簽上,放在容器里。隨取隨標(biāo)。
8.4? ?花粉保存
去雄將完成時(shí)進(jìn)行采粉并及時(shí)授粉,不用保存。偶遇特殊情況,可暫時(shí)存在通風(fēng)處,須在1~2 h內(nèi)用完。
9? ?授粉
9.1? ?授粉時(shí)間
授粉應(yīng)在去雄后的第2天上午進(jìn)行。此時(shí)可以觀察到,母本麥穗去雄的小花,柱頭呈羽毛狀分叉并帶有光澤,表明柱頭已成熟,應(yīng)立即授粉。也可憑經(jīng)驗(yàn)判斷(用手輕捏紙袋內(nèi)的麥穗,如果麥穗發(fā)軟,說(shuō)明雌蕊柱頭已成熟,可以授粉了;如果麥穗發(fā)硬,說(shuō)明雌蕊柱頭還未成熟)。
9.2? ?授粉方法
授粉時(shí),先取下母本麥穗上的紙袋,一只手捏住麥穗,另一只手用毛筆蘸取剛剛采集的父本花粉,輕輕抹在柱頭上。授粉要按順序進(jìn)行,從上向下授完一側(cè)再授另一側(cè)。
10? ?掛牌標(biāo)記
授粉后,重新套好紙袋,并在紙牌(或塑料牌)的另一面寫(xiě)上父本名稱和授粉日期。然后剪去紙牌(或塑料牌)的一角,以示授粉完畢。
11? ?田間檢查
授粉后10 d,摘掉紙袋,以便雜交穗正常生長(zhǎng)發(fā)育。
12? 收獲脫粒
雜交穗進(jìn)入蠟熟期后,隨時(shí)觀察,待籽粒變硬及時(shí)收獲。收獲時(shí)同一母本扎一捆,以便整理登記。收獲后晾曬7 d左右脫粒,達(dá)到GB 4401.4 — 2008標(biāo)準(zhǔn),登記入庫(kù)。
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(本文責(zé)編:陳? ?珩)
收稿日期:2021 - 05 - 22
作者簡(jiǎn)介:李雅潔(1983 — ),女,甘肅靈臺(tái)人,農(nóng)藝師,主要從事小麥育種研究工作。聯(lián)系電話:(0)13830371785。Email:532790755@qq.com。