一种唐古特大黄高效杂交方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及药用植物杂交育种技术，特别涉及一种唐古特大黄高效杂交方法。
【背景技术】
[0002]唐古特大黄、R.palmatum var.tanguticum Maxim.Ex Balf.)以干燥根入药，味苦性寒，归胃经、大肠经、肝经、脾经。有攻积滞、清湿热、泻火凉血、祛瘀解毒之功效。主治实热便秘、积滞腹痛、泻痢不爽、湿热黄疸等病症。具有泻下、抗菌、抗肿瘤、抗高血脂、降低血压、健胃、利胆、保肝、强心、消炎、调节免疫等诸多作用。唐古特大黄是我国传统中药材品种，由于唐古特大黄疗效确切，作用广泛，入药历史悠久，是中医药现代化的重点药材之一。唐古特大黄主产于西北，产量高，质量好。
[0003]甘肃是唐古特大黄主产区之一，为大宗道地药材和传统出口商品，在海内外享有极高的声誉。唐古特大黄目前生产上存在的主要问题是产量低、根腐病严重、总蒽醌含量低，杂交育种是解决这些问题的有效途径，通过杂交育种培育抗病高产优质品种是提高产量和质量的主要手段。
[0004]唐古特大黄为大型复总状花序，分支较紧聚，花小，每个花序大约有1000-7500朵小花。花梗丝状，长2-3_ ;花被片近椭圆形，内轮较大，长约1.5mm ;雄蕊多为9 ;花盘薄并与花丝基部连合成极浅盘状；子房卵形，花柱很短，平伸，柱头头状。唐古特大黄杂交育种需要配置大量杂交组合，在常规杂交操作时需去雄，去雄易伤及柱头，传统去雄作业十分缓慢，需要将花瓣拨开，一个一个将雄蕊剪掉，完成一朵花的杂交授粉需要10-15分钟，杂交操作过程中还易损伤柱头和子房。唐古特大黄花期较短，单株花期6-8d，群体花期20-25d，由于花期很短，短时间很难配置足够的杂交组合，使杂交育种十分困难。唐古特大黄是常异花授粉植物，其柱头在花瓣开放前成熟，而花药在花瓣开放后成熟开裂，同一花朵柱头成熟到花药开裂相差30-40小时，所以在雌蕊柱头成熟时立即人工授粉，受粉后柱头老化，待本花雄蕊花药完全成熟时，雌蕊柱头已失去受粉能力，不利于杂交。人工杂交时用套袋的方法防止非人工授粉的花粉传播到人工授粉的柱头上。
【发明内容】
[0005]鉴于上述，本发明的目的在于提供一种唐古特大黄高效杂交方法。本方法采用选母本花蕾、采父本成熟新鲜花药、剪开母本花蕾顶部、授粉、套袋、去除套袋、采收种子和鉴别真伪操作步骤，大幅度提高唐古特大黄杂交效率和成功率，成本低廉，效果良好，提高了唐古特大黄杂交育种的可行性。
[0006]为了实现所述目的，本发明所采取的技术方案是:
一种唐古特大黄高效杂交方法，其步骤是:
1.缝制宽6cm，长15-25cm的硫酸纸袋
2.优选亲本，配置杂交组合
①优选父本和母本植株:选择生长健壮的高产优质单株作为亲本株，以具有显性标记性状的红色叶柄和莖杆的单株为父本，绿色叶柄和莖杆的植株为母本；
②选留母本花穗和花蕾:选定母本茎杆中部高度120-160cm的健壮花穗作为母本花穗，摘除已开放花朵，剪除花穗顶部，摘除花穗基部花朵和花蕾，预留花穗中部发育良好的10-20朵花蕾；
3.确定杂交时间
在单株开花5-24小时进行杂交；
4.采集成熟新鲜父本株花药备用
用已消毒镊子将红色茎杆和叶柄显性标记植株初开花朵上刚裂开的花药取下，立即装入已灭菌小瓶加盖备用；
5.筛选母本花蕾，进行花蕾操作
①精选母本株花蕾:筛选绿色茎杆母本植株上花瓣即将张开而尚未张开的花蕾；
②花蕾操作:用指甲剪剪去花蕾顶部0.3-0.5mm的花被，从上部看呈小孔状，不去雄；
6.授粉杂交
①抖落花粉:取1-2枚备用的成熟新鲜花药垂直在剪去顶部花被的花蕾孔处轻轻抖落花粉；
②插入花药:花粉抖落完毕，另取I枚花药插入花蕾孔中，如此反复将预留花蕾全部授粉完毕；
7.套袋
授粉后立即用硫酸纸袋将已完成授粉操作的花穗整体套袋，用大头针封口固定，并将植株用竹竿固定；
8.及时去除套袋
杂交5-6天后及时去除套袋；
9.适时采收杂交种子
杂交60-65天，唐古特大黄种子基本成熟，按照组合适时采收；
10.鉴别真伪
采收的种子为F。代，播种出苗后具有红色标记性状的植株即为杂交Fl代植株。
[0007]本技术具有如下优点和效果:
唐古特大黄杂交育种是提高产量和质量的有效途径，但由于唐古特大黄花器小，雄蕊多，去雄困难，杂交操作授粉缓慢，杂交时容易碰伤柱头，杂交成功率很低，唐古特大黄杂交组合平均结实率15%以下，本方法不去雄，利用雌蕊先成熟，雄蕊后成熟散粉迟的时间差，剪开花蕾顶部人工授粉，不会伤及柱头，不破坏花朵结构，使杂交结实率达到66%以上，同时，去雄需要花费大量时间，去雄授粉方法完成一朵花的授粉时间需要10-15分钟，而本方法只需要不到I分钟，操作时间加快10倍以上，大幅度提高唐古特大黄杂交成功率。
[0008]【具体实施方式】:
本发明所涉及的杂交技术系指唐古特大黄杂交育种的关键技术。
[0009]实施例1
2011年5月26-28日在陇西县首阳镇中药材示范园进行唐古特大黄杂交育种，本发明按照以下步骤实施:
1.用硫酸纸缝制宽6cm，长20cm的纸袋 2.优选亲本，配置杂交组合
选择生长健壮的红色叶柄和莖杆植株为父本，筛选20株绿色叶柄和莖杆植株为母本，选择母本茎杆中部高度140-160cm花枝作为杂交花穗，将花穗下部花朵摘除，留下中部发育良好的花朵15朵，上部花穗剪去；
3.开花初期进行杂交
4.采集成熟新鲜父本株花药，装入带盖小瓶备用
将红色茎杆植株初开花朵上刚裂开的花药取下装入已灭菌小瓶，加盖保存
5.筛选母本花蕾操作
将绿色茎杆植株上花瓣尚未张开的花蕾用指甲剪剪去花蕾顶部0.3-0.5mm的花被，俯视可见小孔，不去雄；
6.授粉杂交
取备好的新鲜花药在剪去花蕾顶部的花朵上方小孔处抖落花粉，并放入刚开裂的花药I个；
7.每株母本植株选定花穗的15朵花授粉完毕后，立即用硫酸纸袋将放置花药的花穗整体套袋，用大头针固定；
8.杂交第6天后将硫酸纸袋去掉
9.杂交第55天后采收种子
陇西县杂交后55d左右，唐古特大黄种子基本成熟，按照组合及时采收。
[0010]另选2株母本株共计30朵花去雄授粉，作为对照，除不剪花蕾、去雄外，其他操作方法相同。
[0011]本实施例配置唐古特大黄杂交授粉花朵300个，耗时280分钟，结实198粒，授粉成功率66%，2012年在卓尼县扎古录镇播种，出苗170苗，叶柄均为红色，表明均为杂交种。
[0012]对照的30朵花去雄授粉耗时310分钟，结实4粒，结实率13.3%。
[0013]实施例2
2013年5月27-30日在卓尼县扎古录镇进行唐古特大黄杂交育种。本发明按照以下步骤实施:
1.用硫酸纸缝制宽6cm，长25cm的纸袋；
2.选择生长健壮的高产优质植株作为亲本，以具有标记性状如红色叶柄和茎杆植株为父本，筛选10株绿色叶柄和莖杆植株为母本，选择母本莖杆中部高度130-160cm花枝作为杂交花穗，将花穗下部花朵摘除，留下中部发育良好的花朵20朵，上部花穗剪去；
3.在单株开花6小时的开花初期进行杂交；
4.将红色叶柄和茎杆植株初开花朵上刚裂开的花药取下；
5.将绿色茎杆植株上花瓣尚未张开的花朵，用指甲剪剪去花蕾顶部0.4mm的花瓣，不去雄;
6.取备好的新鲜花药在剪去花蕾顶部的花朵上方小孔处抖落花粉，放入刚开裂的花药I个；7.每株母本植株选定花穗的20朵花授粉完毕后，立即用硫酸纸袋将放置花药的花穗整体套袋，用大头针固定；
8.杂交5d后将硫酸纸袋去掉；
9.杂交60d后采收种子。
[0014]另选2株母本株共计40朵花去雄授粉，作为对照，除去雄、不剪花蕾外，其他操作方法相同。
[0015]本实施例配置唐古特大黄杂交授粉花朵200个，耗时195分钟，结实161粒，授粉成功率80.5%，2013年在卓尼县扎古录镇播种，出苗128苗，叶柄均为红色，表明均为杂交种。
[0016]对照的40朵花去雄授粉耗时420分钟，结实6粒，结实率15%。
【主权项】
1.一种唐古特大黄高效杂交方法，其步骤是: a.缝制宽6cm，长15_25cm的硫酸纸袋 b.优选亲本，配置杂交组合 ①优选父本和母本植株:选择生长健壮的高产优质单株作为亲本株，以具有显性标记性状的红色叶柄和莖杆的单株为父本，绿色叶柄和莖杆的植株为母本； ②选留母本花穗和花蕾:选定母本茎杆中部高度120-160cm的健壮花穗作为母本花穗，摘除已开放花朵，剪除花穗顶部，摘除花穗基部花朵和花蕾，预留花穗中部发育良好的10-20朵花蕾； c.确定杂交时间 在单株开花5-24小时进行杂交； d.采集成熟新鲜父本株花药备用 用已消毒镊子将红色茎杆和叶柄显性标记植株初开花朵上刚裂开的花药取下，立即装入已灭菌小瓶加盖备用； e.筛选母本花蕾，进行花蕾操作 ①精选母本株花蕾:筛选绿色茎杆母本植株上花瓣即将张开而尚未张开的花蕾； ②花蕾操作:用指甲剪剪去花蕾顶部0.3-0.5mm的花被，从上部看呈小孔状，不去雄； f.授粉杂交 ①抖落花粉:取1-2枚备用的成熟新鲜花药垂直在剪去顶部花被的花蕾孔处轻轻抖落花粉； ②插入花药:花粉抖落完毕，另取I枚花药插入花蕾孔中，如此反复将预留花蕾全部授粉完毕； g.套袋 授粉后立即用硫酸纸袋将已完成授粉操作的花穗整体套袋，用大头针封口固定，并将植株用竹竿固定； h.及时去除套袋 杂交5-6天后及时去除套袋； 1.适时采收杂交种子 杂交60-65天，唐古特大黄种子基本成熟，按照组合适时采收； J-鉴别真伪 采收的种子为F。代，播种出苗后具有红色标记性状的植株即为杂交Fl代植株。
【专利摘要】本发明涉及一种唐古特大黄高效杂交方法，其步骤包括a．缝制宽6cm，长15-25cm的硫酸纸袋；b.优选亲本，配置杂交组合含①优选父本和母本植株，②选留母本花穗和花蕾；c．确定杂交时间；d.采集成熟新鲜父本株花药备用；e.筛选母本花蕾，进行花蕾操作含①精选母本株花蕾，②花蕾操作；f.授粉杂交含①抖落花粉，②插入花药；g.套袋；h.及时去除套袋；i.适时采收杂交种子；j.鉴别真伪。利用本发明可大量高效进行唐古特大黄花朵杂交操作，获得杂交种子，创造优异变异群体，在育种中成效显著。
【IPC分类】A01H1/02
【公开号】CN105210852
【申请号】CN201510694110
【发明人】陈垣, 郭凤霞, 白刚
【申请人】甘肃农业大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月25日