[發(fā)明專利]谷子人工雜交方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210229145.X
• 申請(qǐng)日: 2012-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102742500A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋國(guó)亮;趙治海;王曉明;王峰;杜貴;張文英;邱風(fēng)倉(cāng);王德權(quán);范廣宇;蘇旭;史高雷;張曉雷;馮小磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院
• 主分類號(hào): A01H1/02
• 分類號(hào): A01H1/02
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢;任鳳華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及谷子雜交的方法，特別涉及谷子人工雜交的方法。

背景技術(shù)

谷子（Setaria?italic）具有抗旱、耐瘠的特性，是傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)糧飼兼用作物，我國(guó)主要種植在干旱、半干旱和半濕潤(rùn)易旱的華北、西北和東北地區(qū)，在南方也有零星種植。其中以河北省種植面積最大，其次是山西省和內(nèi)蒙古自治區(qū)。谷子去殼后為小米，小米營(yíng)養(yǎng)豐富、均衡，食用粗纖維是大米的5倍，北方百姓以粥食為主。谷草粗蛋白含量較高，與苜蓿草相當(dāng)，產(chǎn)糧食谷子秸稈粗蛋白含量在8%左右，飼草谷子秸稈粗蛋白含量在15%以上，是最優(yōu)質(zhì)的飼草，對(duì)畜牧業(yè)發(fā)展中有重要作用。

谷子的花序?yàn)轫斏霠顖A錐花序，一個(gè)谷穗是由穗軸（主軸）和眾多的谷碼組成，中央主軸粗壯，主軸上著生排列整齊的1級(jí)分枝，在1級(jí)分枝上又生出2級(jí)分枝，在2級(jí)分枝上又生出3級(jí)分枝。在第3級(jí)分枝的頂端著生一枚小穗花，每個(gè)小穗花基部有剛毛1-4根。每個(gè)1級(jí)分枝與其上的2-3級(jí)分枝、剛毛、眾多小穗花簇在一起組成一個(gè)穗碼（谷碼）。每個(gè)小穗花由兩片護(hù)穎包被著兩朵小花，第一片護(hù)穎短小，長(zhǎng)度約為小穗長(zhǎng)度的1/3,第二護(hù)穎較大。兩片護(hù)穎之間的兩朵小花，一朵為上位花，一朵下位花，上位結(jié)實(shí)，下位退化，退化花只有內(nèi)、外稃。結(jié)實(shí)小花由內(nèi)穎、外穎、3枚雄蕊、1枚雌蕊和兩枚鱗片組成。

谷子是一種自花授粉的小粒多花作物，一個(gè)谷穗的花可達(dá)近萬(wàn)個(gè)，花器小，僅有1-2毫米，且單穗小花發(fā)育不一致，花期持續(xù)一周多。在人工做雜交時(shí)，應(yīng)在去雄前精細(xì)整穗，要去掉已開(kāi)花、授粉和發(fā)育不完全的小花，只留下翌日將要開(kāi)花的小花。在中國(guó)河北省的張家口谷子在一天內(nèi)開(kāi)花出現(xiàn)兩個(gè)高峰期，第一個(gè)高峰在夜間的23-02時(shí)，第二個(gè)高峰在上午5-9時(shí)，中午和下午開(kāi)花很少或根本不開(kāi)花。谷子的這些特有習(xí)性使谷子人工雜交工作變得特別困難。整穗費(fèi)時(shí)、去雄難、不便在開(kāi)花時(shí)間收集花粉等。目前谷子的去雄方法有：人工手術(shù)摘花藥法、溫水殺雄法、化學(xué)藥劑殺雄法、日光高溫殺雄法等。前兩種方法為常用方法。人工手術(shù)摘花藥法是在授粉前人工一個(gè)個(gè)的摘去雄蕊的方法，該方法真雜交率高，但去雄工作效率太低，技術(shù)要求高，難度較大；溫水殺雄法，是利用雌雄蕊對(duì)溫度的反應(yīng)不同，用溫水浸泡母本穗殺死雄蕊不傷害雌蕊的去雄方法，一般用45-47℃溫水浸泡7-15分鐘，該方法去雄速度快，但去雄不徹底，真雜交率低，還容易因水溫不同控制殺雄時(shí)間長(zhǎng)短不好掌握而殺不死花粉或傷到柱頭。谷子的這些去雄方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，操作起來(lái)或速度慢，或去雄不徹底，總不盡人意，需要有更好的方法來(lái)代替，促進(jìn)谷子雜交育種的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種谷子人工雜交的方法。

本發(fā)明所提供的谷子人工雜交的方法，包括如下步驟：

1）對(duì)開(kāi)放小花總數(shù)占小穗總數(shù)的10%-15%的谷子母本植株的母本穗進(jìn)行如下處理：去除所述母本穗的部分穗碼使每個(gè)所述母本穗保留15-25個(gè)穗碼，并去除所保留穗碼中所有開(kāi)放小花和發(fā)育不完全的花；

2）將經(jīng)過(guò)步驟1）處理的所述母本穗浸濕后對(duì)其進(jìn)行包裹使所述母本穗處于溫度為23-30℃、空氣相對(duì)濕度為95%以上的環(huán)境中18-21小時(shí)后進(jìn)行第一次去雄；待經(jīng)過(guò)所述第一次去雄的母本穗表面干燥后用谷子父本植株的花粉進(jìn)行第一次授粉；

3）給經(jīng)過(guò)所述步驟2）第一次授粉后的母本穗套上羊皮紙授粉袋并保持套袋狀態(tài)4-6小時(shí)后，將所述母本穗浸濕后再進(jìn)行第二次包裹使所述母本穗處于溫度為23-30℃、空氣相對(duì)濕度為95%以上的環(huán)境中18-21小時(shí)后進(jìn)行第二次去雄；待經(jīng)過(guò)所述第二次去雄的母本穗表面干燥后用所述谷子父本植株的花粉進(jìn)行第二次授粉；

4）給經(jīng)過(guò)所述步驟3）第二次授粉后的母本穗套上羊皮紙授粉袋并保持套袋狀態(tài)4-6小時(shí)后，將所述母本穗浸濕后再進(jìn)行第三次包裹使所述母本穗處于溫度為23-30℃、空氣相對(duì)濕度為95%以上的環(huán)境中進(jìn)行第三次去雄；待經(jīng)過(guò)所述第三次次去雄的母本穗表面干燥后用所述谷子父本植株的花粉進(jìn)行第三次授粉；

5）將經(jīng)過(guò)所述第三次授粉的植株在所述母本穗與外界花粉隔離的狀態(tài)下培養(yǎng)，收獲種子。

步驟1）中，所保留的穗碼（谷碼）可均勻分布在所述母本穗中。所述開(kāi)放小花是指在小穗花的稃外可看到有授粉后殘留下的柱頭和花藥的小穗，殘留下花藥呈灰褐色。

上述方法中，所述第一次去雄、所述第二次去雄和所述第三次去雄均按照如下方法進(jìn)行：打開(kāi)所述母本穗的包裹后晃動(dòng)所述母本穗，甩掉大部分花藥，再用真空吸引器施加2-3個(gè)大氣壓的吸力吸去剩余花藥。

其中，晃動(dòng)所述母本穗的方法可為一只手捏住所述母本植株的穗基部在另一只手上輕甩二三下。