一种提高红锥结实率的杂交育种方法
【专利摘要】本发明公开了一种提高红锥结实率的杂交育种方法，包括如下步骤：S1.母本去雄套袋；S2.当父本雄花处于初花期与盛花期过渡期时，采集父本的雄花序，并进行干燥；S3.人工授粉：当母本雌花柱头反卷呈40～50°角时，选择晴天，拆袋，于9:00?10:30将干燥的雄花花粉充分散落在雌花柱头上，将袋套回；S4.授粉完成3～5天后，雌花柱头无粘液，变黑，将袋去除，露出雌花，让其自然生长，至球果由绿色转为褐色时，得到杂交种。本发明的红锥杂交育种方法能够显著提高红锥的座果率和种子质量，达到高效提高红椎授粉成功率及结实率，而且操作简单、易控制，效果稳定。本发明的成果对解决红锥的良种短缺问题，具有十分重要的意义。
【专利说明】
一种提高红锥结实率的杂交育种方法
技术领域
[0001] 本发明属于林木育种技术领域。更具体地，涉及一种有效提高红锥结实率的杂交 育种方法。
【背景技术】
[0002] 红锥（Casia/3〇j〇sis Ajsirix)是壳斗科栲属常绿乔木，是华南地区重要的乡土阔 叶优质珍贵用材和多用途树种，主要分布于我国广东、广西、海南、云南、贵州及湖南、江西、 福建等省的南部，以及西藏的墨脱县，国外主要分布于越南、緬甸和印度。中心分布区在广 西南部海拔700m以下的山丘地带。红锥具有生长快、适应广、效益高等特性，其主干通直、 材质坚硬、呈红色、耐腐蚀性强、不开裂、不变形、容易加工，可用于建筑、造船、高档家具、木 制地板、军工用品、体育器材等。红锥较耐荫蔽，混生性能好，可纯林种植，亦可混交造林，是 松、杉等针叶树种混交造林的最理想的伴生树种之一。
[0003] 但是，红锥的整体改良程度不高，改良体系尚未完善，良种供应十分短缺。杂交育 种技术对于林木育种来说非常重要，是选育新品种的基本方法，也是批量制种，提高结实率 的有效方法。但是，林木种类繁多且千差万别，导致林木杂交育种技术也复杂多样，如何高 质量地针对完成红锥的育种目标是一大难题;相比其他树种，红椎的杂交更为复杂，原因在 于:红锥的花序较为复杂，由纯雄花序、纯雌花序和两性花序组成，花粉量较大，花粉粒小而 轻，且极易受潮结块，雌花柱头为典型的湿性柱头自然授粉容易授粉失败，造成空苞率高。
[0004] 因此，为促进红椎的良种繁育及其产业化，发明一种高效的红椎杂交技术，已迫在 眉睫。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是克服现有红椎良种繁育技术的缺陷和不足，提供一种 有效提高红锥结实率的杂交育种方法，包括母本去雄、父本雄花花粉采集和干燥、授粉、挂 牌标记、拆袋、树体管理。该方法能够显著提高红锥的座果率和种子质量，达到高效提高红 椎授粉成功率及结实率。
[0006] 本发明上述目的通过以下技术方案实现： 一种提高红锥结实率的杂交育种方法，包括如下步骤： 51. 母本去雄、套袋； 52. 父本雄花花粉采集：当父本雄花处于初花期与盛花期过渡期时，采集父本的雄花 序，并进行干燥； 53. 人工授粉：当母本雌花柱头反卷呈40~50°角时，选择晴天，于9:00-10:30无风时， 拆袋，将干燥的雄花花粉充分散落在雌花柱头上，将袋套回； 54. 撕袋培育:授粉完成3~5天后，雌花柱头无粘液，变黑，将袋去除，露出雌花，让其 充分接受光照，自然生长，至球果由绿色转为褐色时，轻轻将球果摘下，去除总苞，剥离出杂 交种。
[0007] 其中，优选地，步骤S1所述母本去雄是于雄花盛花期之前的10~15天，将母本雄花 序、混合花序的雄花段全部剪除，只保留雌花。
[0008] 更优选地，步骤S1所述母本去雄后，还需先剪除果前梢，再进行套袋;所述剪除果 前梢的方法为:母本去雄后，剪除混合花序上端的部分果前梢，并保留混合花序上端2~3片 叶。
[0009] 优选地，步骤S1所述套袋使用的是硫酸纸袋。
[0010]更优选地，步骤si所述套袋使用的是白色半透明硫酸纸。
[0011]优选地，步骤si所述套袋的方法是:将硫酸纸袋捏成筒状，然后将去雄后的母本的 雌花连同所在枝条一起套住，硫酸纸袋下端开口用回形针扎紧。
[0012] 优选地，步骤S2所述初花期与盛花期过渡期即为50~75%的花丝伸出，花色为淡黄 色。
[0013] 优选地，步骤S2所述采集的时间为9:00-11:00或15:00-17:00。
[0014]优选地，步骤S2所述干燥的方法为:雄花序置于无菌环境内，22~28°C条件下，有 效距离25~35cm、3500~45001x光照下干燥12~24h，干燥时注意花粉隔离，防止交叉污染； 当轻轻抖动雄花序有大量黄色花粉散落时，即完成晾晒;晾晒好的雄花序用90~110目筛子 抖动、过筛，去除杂质和花丝，收集散落的黄色花粉，放入玻璃瓶内，密封，低温(4°C)保存备 用。
[0015] 更优选地，步骤S2所述干燥的过程中，所述有效距离为30cm，于25°C、40001x光照 下干燥24h;所述筛子为100目筛子，过筛时，边用毛笔轻轻碾动花序，边轻轻抖动过筛。
[0016] 优选地，步骤S2采集的雄花序放入硫酸纸袋中，并贴好标签。后期干燥、授粉使用 时避免交叉污染。
[0017]优选地，步骤S3是当母本雌花柱头反卷呈45°角时进行授粉。
[0018] 优选地，步骤S3所述授粉的方式为将待授粉的雌花序伸入装满花粉的容器内（玻 璃瓶），轻轻的360°转动，使花粉充分散落在雌花柱头上。
[0019] 另外，优选地，当步骤S2采集的雄花花粉置于低温保藏后，步骤S3授粉使用时需要 提前1.5~3h从低温环境中取出待用。
[0020] 更优选地，当步骤S2采集的雄花花粉置于低温保藏后，步骤S3授粉使用时需要提 前2h从低温环境中取出待用。
[0021] 另外，具体地，作为一种优选地可实施方案，所述的提高红锥结实率的杂交育种方 法，步骤如下： (1) 母本去雄:于雄花盛花期前10~15天，将母本雄花序、混合花序的雄花段全部剪 除，只保留雌花； (2) 剪除果前梢:母本去雄后，剪除混合花序上端的部分果前梢，并保留混合花序上端2 ~3片叶； (3) 套袋:将硫酸纸袋捏成筒状，然后将去雄后的母本的雌花连同所在枝条一起套住， 硫酸纸袋下端开口用回形针扎紧； (4) 采集花粉：当父本的雄花有50~75%花丝伸出，颜色为淡黄色时，采集父本的雄花 序，采集时间为9:00-11:00或15:00-17:00，将采集的雄花序放入硫酸纸袋中，并贴好标签； (5) 将采集的雄花序带入花粉干燥室，平铺在培养架上，有效距离30cm，25°C 40001x日 光灯日光灯干燥12~24h，干燥时注意花粉隔离，防止交叉污染；当轻轻抖动雄花序有大量 黄色花粉散落时，即完成晾晒;将晾晒好的雄花序倒入100目的花粉筛中，边用毛笔轻轻碾 动花序，边轻轻抖动，过筛，去除杂质和花丝，将花粉收集到玻璃瓶内，放入4°C保存； (6) 授粉:当母本雌花柱头反卷呈45°时，进入授粉期;授粉前将花粉取出，常温下放置 备用;选择晴天、于上午9:00-10:30无风时，拆袋，然后将待授粉的雌花序伸入装满花粉的 玻璃瓶内，轻轻的360°转动，使花粉充分散落在雌花柱头上;授粉完成后将硫酸纸袋套回， 前端折叠密封，用回形别针别住； (7) 撕袋:授粉完成3~5天后，雌花柱头无粘液，变黑，将硫酸纸袋去除，露出雌花，让 其充分接受光照，自然生长； (8) 采收:至10月中旬，球果由绿色转为褐色时;轻轻将球果摘下;去除总苞，剥离出杂 交种。
[0022] 本发明上述方法是发明人经过大量的探索和研究得出的，与现有的相关技术具有 本质的差异，并且取得了显著的进步。首先，在本发明之前，尚未存在套袋方式的红锥杂交 技术;现有技术中通常是自然杂交授粉，即利用周围的花粉自然授粉，无需人工干预;但是 授粉成功率低。
[0023] 其次，在本发明之前，在红锥杂交过程中，通常是在盛花期、露水未干前完成雄花 序采集;一方面该时间段红锥花序含水量高，且空气湿度大，此时采集不利于红锥花粉囊的 自然破裂，因此不利于散粉；另一方面盛花期花丝均已伸出，花粉活力降低，不利于授粉成 功率。
[0024] 另外，在本发明之前，现有技术中多采用直接授粉法，即开花套袋前，去除雄花，授 粉时用当天新鲜的花序直接授粉;此种方式通常导致授粉不良或杂交纯度低，其原因在于： 一是刚采的花序湿度大，花粉呼吸强烈，并伴随着产生大量热量，花序褐变严重，散粉困难， 授粉成功率低，总苞提前脱落;二是授粉时间多选在中午前后，此时外界高温干燥，非目标 花粉弥漫于空气中，极易造成串粉，影响杂交纯度。
[0025] 再者，在本发明之前，现有技术中人工控制授粉常采用毛笔刷法，即开花套袋前， 去除雄花，用毛笔蘸取花粉，轻轻刷在雌花柱头上;此种方式是林木人工控制授粉常用的方 法，但针对红锥，由于红锥雌花柱头一般为3个，明显的湿性柱头，刷在柱头上的花粉较少， 通常导致授粉率低，座果率不高。再有喷壶法也是现有技术中林木人工控制授粉的常用方 法，多见于针叶树、花卉等较大雌花；即开花套袋前，去除雄花，借助喷壶压力，将花粉喷到 雌花柱头上;但是红锥的花粉粒小而轻，且极易受潮结块，很难将大量花粉喷洒到柱头上， 从而造成授粉成功率不高甚至失败。另外，在本发明之前，剪短柱头授粉方法常用于南方主 要人工林树种桉树上，即开花套袋前，去除雄花，授粉时剪短柱头，将花粉涂抹到剪短柱头 的花粉管上;但是该方法不适用于红锥。
[0026]与现有技术相比，本发明具有以下显著的有益效果： 本发明的红锥杂交育种方法能够显著提高红锥的座果率和种子质量，达到高效提高红 椎授粉成功率及结实率，而且操作简单、易控制，效果稳定。
[0027]本发明的成果对实现红锥种苗生产的良种化，解决华南地区大面积发展红锥人工 林的良种短缺问题，显著提高我国珍贵用材林的培育水平，提高广大山区的经济社会效益 具有十分重要的意义。
【附图说明】
[0028] 图1不同杂交方案结果数均值的邓肯多重比较图（α=0.01)。
[0029] 图2不同杂交方案种子质量均值的邓肯多重比较图（α=0.01)。
【具体实施方式】
[0030] 以下结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明 做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试 剂、方法和设备。
[0031] 除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
[0032] 实施例1红锥杂交育种方法 1、使用工具及规格 (1)授粉袋:材质为白色半透明硫酸纸，形状为长方形(26*17cm和22*15cm)，其中3侧 用牢固细线缝合，只留宽度的一侧开口。
[0033] (2)回形别针:普通回形别针。
[0034] (3)标签:穿线标签和标签纸。
[0035] 2、一种提高红锥结实率的杂交育种方法，步骤如下： (1) 母本去雄:于雄花盛花期前10~15天，将母本雄花序、混合花序的雄花段全部剪 除，只保留雌花； (2) 剪除果前梢:母本去雄后，剪除混合花序上端的部分果前梢，并保留混合花序上端2 ~3片叶； (3) 套袋:将硫酸纸袋捏成筒状，然后将去雄后的母本的雌花连同所在枝条一起套住， 硫酸纸袋下端开口用回形针扎紧； (4) 采集花粉：当父本的雄花有50~75%花丝伸出，颜色为淡黄色时，采集父本的雄花 序，采集时间为9:00-11:00或15:00-17:00，将采集的雄花序放入硫酸纸袋中，并贴好标签； (5) 将采集的雄花序带入花粉干燥室，平铺在培养架上，有效距离30cm，25°C 40001x日 光灯日光灯干燥12~24h，干燥时注意花粉隔离，防止交叉污染；当轻轻抖动雄花序有大量 黄色花粉散落时，即完成晾晒;将晾晒好的雄花序倒入100目的花粉筛中，边用毛笔轻轻碾 动花序，边轻轻抖动，过筛，去除杂质和花丝，将花粉收集到玻璃瓶内，放入4°C保存； (6) 授粉:当母本雌花柱头反卷呈45°时，进入授粉期;授粉前将花粉取出，常温下放置 备用;选择晴天、于上午9:00-10:30无风时，拆袋，然后将待授粉的雌花序伸入装满花粉的 玻璃瓶内，轻轻的360°转动，使花粉充分散落在雌花柱头上;授粉完成后将硫酸纸袋套回， 前端折叠密封，用回形别针别住； (7) 撕袋:授粉完成3~5天后，雌花柱头无粘液，变黑，将硫酸纸袋去除，露出雌花，让 其充分接受光照，自然生长； (8) 采收:至10月中旬，球果由绿色转为褐色时;轻轻将球果摘下;去除总苞，剥离出杂 交种。
[0036] 对比例1 采用直接授粉法当天授粉;其他操作同实施例1。
[0037] 对比例2 采用毛刷法授粉;其他操作同实施例1。
[0038] 对比例3 采用喷壶法授粉;其他操作同实施例1。
[0039] 对比例4 采用剪短柱头法授粉;其他操作同实施例1。
[0040] 实施例5杂交育种方法效果实验 1、实验方法 在同一红锥育种园内，选取 10个母本（15A、7B、12B、15B、35B、75B、103B、23C、32C、39C)， 在同一母本上分别采用实施例1、对比例1-4的杂交技术进行杂交；花粉为5个父本的混合 样。
[0041] 试验设置3次重复。采用相同的田间管理方式。
[0042] 2、试验统计结果如表1所示。
[0043]由表1初步得到：实施例1均获得了杂交子代，平均结果数608个，种子平均重量为 429.08g;对比例1获得子代最少，仅获得4个;对比例2和对比例4获得的杂交子代稍多于对 比例3,但均少于实施例1。
[0044] 表1不同杂交方案的结果比较
3、采用R-3.2.1软件对结果数进行方差分析，结果如表2所示，杂交方案对结果数有着 极显著影响，F值为1818.129，？值为7.28〇-12，表明不同杂交方案所得的结果数存在极显著 差异。
[0045] 表2红锥结果数的方差分析表
注：显著水平，***:0.001。
[0046] 进一步的邓肯多重比较图（如附图1所示），在显著水平α=0.01上，实施例1的结果 数显著大于其他对比例，由此可见，对于红锥结果数而言，最优的杂交方案是实施例1。
[0047] 4、类似地，对种子质量进行方差分析，结果如表3所不，杂交方案对种子质量有着 极显著影响，F值为2423.5，p值为2.31e-12,表明不同杂交方案所得的种子质量存在极显著 差异。
[0048]表3红锥种子重量的方差分析表
注：显著水平，***:0.001。
[0049] 进一步的邓肯多重比较图（如附图2所示），在显著水平α=0.01上，实施例1的种子 质量显著大于其他对比例，由此可见，要获得更高的红锥种子质量，实施例1是最优的杂交 方案。
[0050] 综上所述，基于上述分析可知，实施例1，即本发明的红椎杂交技术最佳。通过该杂 交技术，选择最佳的雄花采集时间可有效提高花粉的活力，进而确定合理的杂交时间以及 杂交方法，进一步显著提高红椎的座果率和种子质量，进而可达到高效提高红椎授粉成功 率及结实率的目的。
[0051] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对 本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本 发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种提高红锥结实率的杂交育种方法，其特征在于，包括如下步骤：51. 母本去雄、套袋；52. 采集父本雄花花粉：当父本雄花处于初花期与盛花期过渡期时，采集父本的雄花 序，并进行干燥；53. 人工授粉：当母本雌花柱头反卷呈40~50°角时，选择晴天，拆袋，于9:00-10:30，将 干燥的雄花花粉充分散落在雌花柱头上，将袋套回；54. 撕袋培育:授粉完成3~5天后，雌花柱头无粘液，变黑，将袋去除，露出雌花，让其 自然生长，至球果由绿色转为褐色时，得到杂交种。2. 根据权利要求1所述的提高红锥结实率的杂交育种方法，其特征在于，步骤S2所述初 花期与盛花期过渡期即为50~75%的花丝伸出，花色为淡黄色。3. 根据权利要求1所述的提高红锥结实率的杂交育种方法，其特征在于，步骤S2所述采 集的时间为9:00-11:00或 15:00-17:00。4. 根据权利要求1所述的提高红锥结实率的杂交育种方法，其特征在于，步骤S2所述干 燥的方法为:雄花序置于无菌环境内，22~28°C条件下，有效距离25~35cm、3500~4500lx 光照下干燥，12~24h后用90~110目筛子抖动、过滤，收集散落的黄色花粉，密封保存。5. 根据权利要求1所述的提高红锥结实率的杂交育种方法，其特征在于，步骤S3是当母 本雌花柱头反卷呈45°角时进行授粉。6. 根据权利要求1所述的提高红锥结实率的杂交育种方法，其特征在于，步骤S3所述授 粉的方式为将待授粉的雌花序伸入装满花粉的容器内，轻轻的360°转动，使花粉充分散落 在雌花柱头上。7. 根据权利要求1所述的提高红锥结实率的杂交育种方法，其特征在于，当采集的雄花 花粉置于低温保藏后，使用时需要提前1.5~3h从低温环境中取出待用。8. 根据权利要求1所述的提高红锥结实率的杂交育种方法，其特征在于，步骤S1所述母 本去雄是于雄花盛花期之前的10~15天，将母本雄花序、混合花序的雄花段全部剪除，只保 留雌花。9. 根据权利要求1所述的提高红锥结实率的杂交育种方法，其特征在于，步骤S1所述母 本去雄后，还需先剪除果前梢，再进行套袋。10. 根据权利要求9所述的提高红锥结实率的杂交育种方法，其特征在于，，所述剪除果 前梢的方法为:母本去雄后，剪除混合花序上端的部分果前梢，并保留混合花序上端2~3片 叶。
【文档编号】A01H1/02GK106035063SQ201610391817
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月6日
【发明人】张卫华, 林元震, 张方秋, 潘文, 廖焕琴
【申请人】广东省林业科学研究院