一种苎麻杂交护具及其使用方法与流程

本发明涉及农业育种领域，具体地涉及一种苎麻杂交护具及其使用方法。

背景技术：

杂交是苎麻良种培育的重要手段，目前绝大多数苎麻品种均通过杂交手段获得，如中苎1号(圆叶青×芦竹青)、湘杂苎1号(圆青5号×黑皮蔸)、华苎3号(新余麻×稀节巴)、赣苎3号(赣苎2号×家麻)等。苎麻种子很小，每公斤种子约800～2000万粒，苎麻花不仅非常小，而且非常密，花絮内部生长环境不良，结实率低，发芽率低，种子苗成活率极低。苎麻品种选育过程中，一般采用对杂交后代的优良单蔸进行无性繁殖、固定性状。选育初期，往往只有1蔸或者少数几蔸母本可供杂交。每蔸或每株可产出的有效种子量很小，因此鉴于苎麻种子活力差，杂交试验中必须在单蔸、单株上获得较高的种子产量，才能保证育种工作的顺利开展。

苎麻是异花授粉的多年生草本植物，雌雄同株异花。其花序为复穗状无限花序，雌花着生在茎的梢部，雄花着花在雌花的下部节位上，二者交界处的花序往往雌雄花并生。雄蕊开放时将花粉弹射开来，呈轻微的烟雾状，风媒传粉。同一株苎麻上的开花顺序是：先开雄花，后开雌花；中下部雄花先开，上部靠近雌花的上部雄花后开。与其他作物相似，苎麻杂交需要对花絮部分进行套袋，隔离花粉，一旦柱头外露，就有可能被飘空气中的苎麻花粉授粉，杂交种的纯度得不到保证。现有的隔离袋，即杂交袋，一般用腊质纸、牛皮纸制成，或者直接使用普通信封。这些杂交袋不透光、透气性差、纸质袋易碎，套袋后会进一步加剧苎麻花絮生长环境的恶化，从而导致苎麻杂交不育，不结实或者结实籽粒活力差，直接影响到杂交效果，甚至导致杂交失败。而且，这些杂交袋不可重复利用，使得生产成本偏高。

苎麻是短日照植物，主产于我国长江流域。现有杂交袋或信封一般尺寸较小，且直接套于苎麻顶端的花絮之上。其中尺寸较大的9号信封也仅为324mm×229mm。牛皮纸袋因纸质较厚，过大的袋子因太重会导致苎麻茎秆弯折，因此也仅能使用较小的规格。现有杂交袋一般不透风，套袋后增大了苎麻花絮部分的受力面积，在风雨天气下，很容易因受力过高而导致苎麻茎秆弯折。另外，由于只能选择较小的杂交袋进行作业，杂交袋对花絮直接产生了挤压，恶化花絮生长环境。

苎麻雄花花期比雌花早，因此，为避免串粉，需要尽早给雌花套袋，待雄花花粉成熟后，将套袋取下，进行杂交后再套回。成熟后的花粉大量飘散于周围的空气中，仍然会造成严重的串粉现象，影响杂交效果，而且增加了杂交工序，提高了作业难度和生产成本。

受限于套袋杂交的种种弊端，现有苎麻杂交方法主要采取“隔离杂交法”。主要方法为采取选择制种区没有其他苎麻种植的空间隔离，或采用树林、建筑物等自然屏障，或采用人为搭建的篱笆围墙进行隔离(邬欲峰.浅谈苎麻杂交育种.江西农业科技,1991,1:17-18)。这种方法需要特定的空间距离和场地才能实现，对开展杂交非常不利。同时，这种方法往往在同一隔离区内种植多个父本多个母本(多父杂交)，难以保证清晰的父母本来源；或者采用1个父本多个母本，要特别注重母本去雄，一般进行5～6次，工作量非常大，难以对单株苎麻进行有效管理，杂交效率低。

专利“一种刺槐杂交隔离装置”(ZL201310218342.6)公开了一种由支撑架和隔离袋两部分组成的刺槐专用的杂交授粉隔离装置。其支撑架的作用，主要是依靠刺槐等高大树木坚实的茎秆的支撑力来固定花序及隔离装置，并能撑开隔离袋，形成一个封闭的空间。其由挠性材料制成的隔离袋包括由里至外布置的防虫网层和塑料薄膜，并在塑料薄膜上设有若干个用于透气的通气孔。这种装置用于树木杂交，能够有效对局部进行隔离，而采用防虫网层和塑料薄膜形成的层状结构进行隔离，能够更好适应书体内紊乱气流及降水的影响。然而，苎麻属草本植物，其茎秆强度不足以支撑隔离装置的重量，而且其茎秆一般垂直于地面，杂交袋可依靠重力自然下垂，无需两个彼此分离的支撑环及支撑杆的作用，即可形成所述的封闭空间。同时，对刺槐进行局部隔离，不影响树木及其绝大部分树体的正常生命活动，而苎麻植株较小，利用该装置进行隔离所占比例大，将显著影响其生长环境，如遇到干旱天气，因隔离袋内空气湿度过低，会导致叶片快速脱落，苎麻生命力衰减，影响杂交质量。另外，刺槐是雌雄同花植物，其杂交流程和苎麻不同，无法借鉴该发明提供的装置及相应的杂交方法。因此，该装置及其相应的改造均无法满足苎麻杂交需要。

技术实现要素：

本发明提供了一种苎麻杂交护具及其使用方法，其目的在于提供一种可重复利用的苎麻杂交护具，并提供该护具及其配套的使用方法，该杂交护具透光、透气、防水性好，对苎麻茎秆具有扶持作用，通过使用该护具及其使用方法进行苎麻杂交，能够有效控制串粉现象，应用范围不受苎麻种植区域限制，能够显著提高结实率和种子活力，改善苎麻杂交效果。

为了实现本发明的目的，本发明所述的苎麻杂交护具及其使用方法包括如下步骤：

1.杂交护具制备：本发明提供的苎麻杂交护具由袋体、支架和瓶体组成。所述袋体由网孔规格为60～70目、材质为棉纱、直径为30～40cm的2层圆形纱网，沿宽边缝合在长为80～100cm、厚度为0.1～0.2mm、透光率≥85％的透明塑料布上，将两个长边缝合，构成一个顶部纱网封口、基部开口的圆柱袋，并在距基部20～30cm处缝有长度为≥40cm的柔性系紧件，用以将苎麻植株、袋体及支架捆绑固定。所述支架为竹竿，将一端通过中心点沿竹竿方向切入40～50cm，等分为3～4瓣竹片，将各竹片向远离中心点的方向撑开，并用一个环性件与竹片固定连接，形成的一个顶点有100～140cm延伸的圆锥体。所述竹竿为较粗的一端直径为4～5cm、高度为150～180cm。在切割末端，即圆锥体的顶点处，为防止竹竿进一步开裂，设有一个环形夹持件，一般采用铁丝绞紧的方法。所述环形件为金属、竹、木等不宜变形、耐撞击的硬质材料制成，其直径为30～40cm，并较上述袋体底面直径小1～2cm。所述杯体为开口直径2～3cm、底面直径5～7cm、高度15～20cm、容量300～600ml的圆形瓶体。所述柔性系紧件为布带、绳索等用柔性材料制成的，用于缠绕系紧的部件。

2.母本去雄：长江流域苎麻一般在9月中旬进入始花期，根据苎麻雌雄同株、异花授粉的特点，需要尽早去除母本植株的雄花。本发明提供的去雄方法为在雄花开花前，选择早上6:00～10:00将母本植株雄花剪除，并于剪除后的第3天再次进行检查以确认雄花清剪完全。选择早上较早的时段剪除，可以充分利用这段时间空气湿度较大的特点，防止因过于干燥，雄花在受到碰撞后开裂喷射出花粉，导致串粉。因苎麻为无限花序，在去雄的过程中可能还有雄花长出，有必要对去雄效果进行再次确认。因本法提供的技术方案，其每套杂交护具主要应用于单株苎麻杂交，因此相对于现有技术，去雄效果较好，仅需在第3天检查1次。

3.父本选穗：完成母本去雄后，选择雄花已经成熟或接近成熟，有少量雄花开始开放的单株做父本，用刀片切下包含有全部花序的父本穗部，并在末端保留有10～15cm的茎秆，摘除中下部的较老叶片或残叶，保留5片以上功能叶，将其插入到装有洁净清水瓶体中，使其末端的茎秆全部没入清水中。

4.套袋杂交：将上述苎麻杂交护具的支架保持圆锥体向上，垂直插入母本旁的土壤中固定。将装有清水和父本穗部的瓶体置于圆锥体内，稳定依靠在撑开的竹片形成的叉状包围中。用袋体由上而下，将苎麻护具及母本茎秆套装在袋体内部的空间中，保持圆形纱网与支架的环形件重叠，并用袋体基部的布带或绳子，将袋体、支架和母本茎秆缠绕系紧。支架插入土壤的深度可随母本株高适当调节，使得父本穗部比母本花序低0～10cm。应注意在不损伤母本茎秆的前提下，尽量使支架与茎秆靠近，并系紧。父本花序在瓶体中培养10～15d后，将自行开花和授粉，完成杂交，此时可以取下杂交护具，对袋体和杯体进行清洗、晾干后收藏，待下次杂交使用。苎麻花粉含有蛋白质，能够黏着在上面，应在杂交完成后0～3d内完成清洗。

本发明提供的苎麻杂交护具及其使用方法具有如下优点：

1.其杂交护具可重复利用，且容易保管。构成杂交护具的袋体、支架和瓶体可拆卸和组装，尤其是易破损的袋体在杂交结束后，可单独清洗、保存，防止与其他尖锐物品一起存放导致破损。制成杂交护具的各种材料具有一定的耐性，可多年重复利用。

2.其杂交护具的袋体利用通风透气的棉纱和透明保水保温的塑料布缝合而成，一方面具有较大的隔离空间，加之瓶体中清水及苎麻叶片蒸腾的保湿作用，形成了稳定、适宜的授粉环境，可有效保障授粉效果；另一方面顶部棉纱透气、袋体罩住苎麻全株，进一步提高了苎麻植株的活力，避免苎麻早衰，并通过塑料布的遮挡作用与支架的支撑作用，避免横向风穿透造成杂交失败。同时利用两层棉纱形成多层结构，能够有效防止护具外的花粉进入，有保障了较高的通风透气性能。

3.其杂交护具的支架以竹竿为主体，并利用剖开部分竹竿，若干个分开的竹片产生向内的弹力，加固竹片与环体的结合，并利用至少3片竹片形成的包围稳定放置瓶体用以培养父本花序，节省了单独制作放置瓶体的装置的成本。整体制作成本低。

4.其杂交过程中，采用盛有清水的瓶体培养父本花序，能够保证父母本近距离接触和花期长时间相叠，从而获得更高的结实率。

5.同时，其实施过程无需特殊地段，无需多面积种植苎麻植株，也无需具备远距离空间隔离的条件，任何一个麻园均可实施，攻克了传统苎麻杂交的限制。

6.采用杂交护具支架插入土壤中固定，并用袋体及其基部的绳索，对苎麻茎秆进行扶持和稳固，可有效防止苎麻茎秆倒伏，保障杂交成功完成。

附图说明

附图1示出了苎麻杂交护具袋体1的结构，其中11为2层圆形棉纱缝合的袋体顶部，12为沿长边缝合的透明塑料布，13为袋体基布的柔性系紧件，14为柔性系紧件与袋体的缝合点。

附图2示出了苎麻杂交护具支架2的结构，其中21为与环形件，22为切割并撑开的竹片，23为夹持竹竿切割末端的夹持件。

附图3示出了本发明与常规方法的苎麻杂交效果比较结果。

具体实施方式

本发明所提到的苎麻、塑料布、布带等原料，均为常规生产获得，可在市场购得。以下所述仅为本发明的较佳实施案例，对本发明并不构成限制。本发明提供的实施案例在在湖南省长沙市望城区国家种质长沙苎麻圃完成，所用的苎麻母本为厚皮种S₂，父本为玉山麻S₂，试验于2015年9月20开始。

实施例1

选择网孔规格为65目、直径为35cm的2层圆形棉纱网，沿宽边缝合在长为90cm、厚度为0.15mm、透光率90％的透明塑料布上，将两个长边缝合，构成一个顶部纱网封口、基部开口的圆柱袋，并在距基部25cm处缝有长度为50cm的布带，制成袋体。选择一根较粗的一端直径为4.5cm、较细的一段直径为3.8cm、高度为170cm的笔直竹竿，将较粗一端通过中心点沿竹竿方向切入45cm，等分为3瓣竹片，将各竹片向远离中心点的方向撑开，并用一个直径为34cm的细铁环，与分开的竹片顶端用铁丝绞紧。将切割末端，也用铁丝绞紧。选用一个普通的圆形矿泉水瓶，其开口直径3cm、底面直径6cm、高度18cm、容量330ml。

9月20日，早上8:00将母本植株雄花剪除，9月22日再次进行检查以确认雄花清剪完全。选择早上较早的时段剪除，可以充分利用这段时间空气湿度较大的特点，防止因过于干燥，雄花在受到碰撞后开裂喷射出花粉，导致串粉。因苎麻为无限花序，在去雄的过程中可能还有雄花长出，有必要对去雄效果进行再次确认。

完成母本去雄后，给苎麻杂交护具中的瓶体中加入200ml的常温自来水，剪下父本穗部，穗部包含有全部花序，并保留有10cm的茎秆，将其插入到瓶体中，使其末端的茎秆全部没入清水。

将上述苎麻杂交护具的支架保持圆锥体向上，在距离母本茎秆5cm处垂直插入母本旁的土壤中固定。将装有清水和父本穗部的矿泉水瓶置于圆锥体内，稳定依靠在撑开的竹片形成的叉状包围中，矿泉水瓶顶部与母本花序基部在同一水平。用袋体由上而下，将苎麻护具及母本茎秆套装在袋体内部的空间中，保持圆形纱网与支架的环形件重叠，并用袋体基部的绳子，将袋体、支架和母本茎秆缠绕系紧。父本花序在瓶体中培养12d后，苎麻完成开花和授粉，撤下并清洗护具，杂交结束。

实施例2

选择网孔规格为70目、直径为40cm的2层圆形棉纱网，沿宽边缝合在长为100cm、厚度为0.2mm、透光率92％的透明塑料布上，将两个长边缝合，构成一个顶部纱网封口、基部开口的圆柱袋，并在距基部30cm处缝有长度为55cm的布带，制成袋体。选择一根较粗的一端直径为5cm、较细的一段直径为4.5cm、高度为180cm的直竹竿，将较粗一端通过中心点沿竹竿方向切入50cm，等分为3瓣竹片，将各竹片向远离中心点的方向撑开，并用一个直径为40cm的细铁环，与分开的竹片顶端用铁丝绞紧。将切割末端，也用铁丝绞紧。选用一个圆形铝合金水瓶，其开口直径3cm、底面直径7cm、高度20cm、容量480ml。

9月21日，早上6:00将母本植株雄花剪除，9月23日再次进行检查以确认雄花清剪完全。完成母本去雄后，给苎麻杂交护具中的瓶体中加入450ml的常温自来水，剪下父本穗部，穗部包含有全部花序，并保留有12cm的茎秆，将其插入到瓶体中，使其末端的茎秆全部没入清水。

将上述苎麻杂交护具的支架保持圆锥体向上，在距离母本茎秆8cm处垂直插入母本旁的土壤中固定。将装有清水和父本穗部的矿泉水瓶置于圆锥体内，稳定依靠在撑开的竹片形成的叉状包围中，矿泉水瓶顶部较母本花序基部低5cm。用袋体由上而下，将苎麻护具及母本茎秆套装在袋体内部的空间中，保持圆形纱网与支架的环形件重叠，并用袋体基部的布带，将袋体、支架和母本茎秆缠绕系紧。父本花序在瓶体中培养13d后，苎麻完成开花和授粉，撤下并清洗护具，杂交结束。

实施例3

选择网孔规格为60目、直径为30cm的2层圆形棉纱网，沿宽边缝合在长为80cm、厚度为0.1mm、透光率85％的透明塑料布上，将两个长边缝合，构成一个顶部纱网封口、基部开口的圆柱袋，并在距基部20cm处缝有长度为50cm的尼龙绳，制成袋体。选择一根较粗的一端直径为4cm、较细的一段直径为3.2cm、高度为150cm的直竹竿，将较粗一端通过中心点沿竹竿方向切入40cm，等分为4瓣竹片，将各竹片向远离中心点的方向撑开，并用一个直径为30cm的用竹片箍成的环，与分开的竹片顶端用麻绳绑紧。将切割末端，用环形金属卡子夹紧。选用一个底面为正方形的棱柱形矿泉水瓶，其开口直径3cm、底面边长直径5cm、高度15cm、容量400ml。

9月23日，早上8:00将母本植株雄花剪除，9月25日再次进行检查以确认雄花清剪完全。完成母本去雄后，给苎麻杂交护具中的瓶体中加入350ml的常温自来水，剪下父本穗部，穗部包含有全部花序，并保留有15cm的茎秆，将其插入到瓶体中，使其末端的茎秆全部没入清水。

将上述苎麻杂交护具的支架保持圆锥体向上，在距离母本茎秆3cm处垂直插入母本旁的土壤中固定。将装有清水和父本穗部的矿泉水瓶置于圆锥体内，稳定依靠在撑开的竹片形成的叉状包围中，矿泉水瓶顶部比母本花序基部低3cm。用袋体由上而下，将苎麻护具及母本茎秆套装在袋体内部的空间中，保持圆形纱网与支架的环形件重叠，并用袋体基部的绳索，将袋体、支架和母本茎秆缠绕系紧。父本花序在瓶体中培养10d后，苎麻完成开花和授粉，撤下并清洗护具，杂交结束。

由附图3可知，本发明与常规方法的苎麻杂交效果相比，结实率和种子发芽率均大幅度提高，常规方法往往导致杂交失败，而本发明可保障单株苎麻能够获得较大量的种子，杂交效果优势明显。