本发明属于火龙果杂交育种技术领域,具体涉及一种火龙果高效杂交授粉的方法。
背景技术：
火龙果为仙人掌科量天尺属植物，起源于中美洲，因果实富含植物性白蛋白、水溶性膳食纤维和维生素等具有很高的营养保健价值，加上口感鲜美，备受消费者喜欢，有“水果之王”的美誉。我国火龙果种质资源丰富，目前广西农科院火龙果种质资源圃收集保存的火龙果种质资源有152份，但适合商品性栽培的品种只有20多个。我国是火龙果消费第一大国，种植面积第二大国，然而随着火龙果产业的快速发展，产业结构突出问题随之大量显现。其中一个最主要的问题是各主产区品种适应性、抗病、抗寒性弱，外观品质与越南、菲律宾等东南亚国家产的火龙果相比差距大。目前现有火龙果品种很难满足当下火龙果产业快速发展的需求，因此选育一些优良的火龙果品种迫在眉睫。
传统的火龙果杂交育种授粉方法：首先在火龙果开花前对父本花朵套袋保护花粉纯度，对母本去雄，用剪刀去掉雄蕊花丝并套袋，夜间开花时再将套在父本花朵上袋子打开，收集花粉，再将套在母本花朵上的袋子打开，把花粉均匀洒在雌蕊柱头上，然后套上袋子。人工去雄工作量大，费时费工，缺点多，常遇不可避免问题，如：(1)人工去雄费工费时，工作量大，效率低；(2)去雄操作容易伤到花朵，影响果实正常发育，去雄不干净不及时造成自花授粉，影响杂交率；(3)在资源有限情况下不能同时开展正反杂交育种，种质资源利用效率低。以上问题严重制约了火龙果杂交育种的进程和效率。
技术实现要素：
为了克服传统火龙果杂交授粉方法存在的不足，本发明提供一种火龙果高效杂交授粉的方法。本发明根据火龙果雌雄同花、雄蕊花丝数量多、雌蕊花柱粗长韧性强的特点而设计，人工授粉开展火龙果杂交授粉工作，操作简便，不用人工去雄，可以显著节省人力物力，大大提高火龙果杂交授粉工作效率，同时还可以避免雨水冲刷雌蕊柱头，有效提高杂交果实结实率。
一种火龙果高效杂交授粉的方法，包括以下步骤：
(1)火龙果树母本和父本的准备：选取健壮无病，能优势互补且花期相同的父本和母本火龙果品种；
(2)开花前雌蕊及花苞的套袋：在下午16：30-18：00选取含苞待放的父、母本火龙果花苞，将花萼撑开，用纸袋套住雌蕊柱头并绑好纸袋口，然后用薄膜袋将整个花苞套住并绑好薄膜袋口；
(3)夜间开花时授粉：在20：00-次日清晨7：00火龙果开花时，将套在父本花朵上的薄膜袋打开，用毛笔刷1将花粉刷落在纸片1上；将套在母本的薄膜袋打开，用毛笔刷2将母本花粉刷在纸片2上，并将套在母本雌蕊柱头的纸袋打开，将纸片1上的父本花粉用毛笔刷1均匀刷在母本雌蕊柱头上，继续用纸袋套住完成授粉的雌蕊柱头并绑好纸袋口，再用薄膜袋套住花朵并绑好薄膜袋口；把套在父本雌蕊柱头的纸袋打开，用毛笔刷2将纸片2上的花粉均匀刷在父本雌蕊柱头上，完成授粉后继续用纸袋套住雌蕊柱头并绑好纸袋口，然后用薄膜袋套住花朵并绑好薄膜袋口；第二天早上9：00后，火龙果花闭合时将套在花朵外的花粉隔离塑料薄膜袋解开取掉。
作为技术方案的优选，本发明所述火龙果高效杂交授粉的方法还包括搭防虫网：在初花期的父母本火龙果树上方搭棚架，将防虫网直接覆盖并固定在棚架上，棚管间用卡槽扣紧，棚架四周下方留0.5-1m的防虫网堆在树四周的地上并用泥土和砖块压实；更优选的，所用防虫网为白色尼龙防虫网或白色乙烯防虫网,100-150目，因为火龙果喜光耐阴，所以选择白色防虫网能在不影响火龙果正常生长发育的前提下达到防虫的目的。
作为技术方案的优选，步骤(1)中火龙果的植株高度为90-150cm，母本和父本植株数量≥10株。
作为技术方案的优选，步骤(2)中纸袋为隔离花粉纸袋，其材质为白牛皮纸，径口为4-6cm，袋深5-7cm。
作为技术方案的优选，步骤(2)中薄膜袋为隔离花粉薄膜袋，其材质为pe薄膜，径口为35-40cm，袋深40-50cm；天气晴朗露水不重的气候下授粉后可以不用再套薄膜袋。
作为技术方案的优选，步骤(3)中所述毛笔刷长度为20-25cm，笔尖材质为软毛。
作为技术方案的优选，步骤(3)中所述纸张规格为20-25cm×15-20cm，材质为胶版纸。
作为技术方案的优选，步骤(3)中人工授粉的环境条件为温度20-25℃，相对湿度60-70％，无风或微风的天气。
作为技术方案的优选，步骤(3)人工授粉后24小时内降中到大雨，需重新人工授粉。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明的方法不用人工去雄，有效地解决了传统火龙果杂交授粉中人工去雄带来的一系列问题，可以显著节省人力物力，杂交授粉效率每小时可达30朵以上，大大提高火龙果杂交授粉工作效率，同时还可以避免雨水冲刷雌蕊柱头，减少了对花朵造成的伤害，有效提高杂交果实结实率，采用本发明方法的结实率为90％以上，比传统人工授粉提高44％以上。
(2)本发明充分利用父母本的花粉进行正反杂交，克服了传统火龙果杂交授粉中种质资源浪费的问题，尤其适合稀缺优良火龙果间的正反杂交，种质资源利用率为100％，显著地节省了种质资源，加快了火龙果杂交育种的进程和效率。
(3)本发明还在开花前搭设防虫网，不仅可以避免一些昆虫进来传花授粉，对样本花粉造成干扰，还有利于提升网内的温度和湿度，营造一个更有利于火龙果生长发育的环境。
(4)本发明利用火龙果花大的特点，采用双套袋技术，利用纸袋套雌蕊和透明袋套整花的方式，避免了人工去雄的环节，又保证了授粉期间不受外媒授粉的影响，而且能保证不受雨露的影响，提高授粉的成功率，有效提高了育种成功率。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明，以使本发明的优点和特征更易于被理解，但是本发明的保护范围不局限于这些实施例。
实施例1
一种火龙果高效杂交授粉的方法，包括如下步骤：
(1)火龙果树母本和父本的准备：选取健壮无病、能优势互补且花期相同的父本和母本火龙果品种；所述的火龙果植株高度为90cm；所述的母本和父本植株数量为10株。
(2)搭防虫网：在初花期的父母本火龙果树上方搭棚架，将100目的白色尼龙防虫网直接覆盖并固定在棚架上，棚管间用卡槽扣紧，棚架四周下方留0.5m的防虫网堆在树四周的地上并用泥土和砖块压实。
(3)开花前雌蕊及花苞的套袋：在下午16：30选取含苞待放的父、母本火龙果花苞，将花萼撑开，用纸袋套住雌蕊柱头并用橡皮筋绑好，然后用薄膜袋将整个花苞套住并用橡皮筋绑好，父本套袋操作同母本。套在雌蕊柱头的纸袋为隔离花粉纸袋，材质为白牛皮纸，径口为4cm，袋深5cm；套在花朵上的薄膜袋为隔离花粉薄膜袋，材质为pe薄膜，径口为35cm，袋深40cm。
(4)夜间开花时授粉：夜间20：00火龙果开花时，将套在父本花朵上的薄膜袋打开，用毛笔刷1将花粉刷落在纸片1上，将套在母本的薄膜袋打开，用毛笔刷2将母本花粉刷在纸片2上。将套在母本雌蕊柱头的小纸袋打开，将纸片1上的父本花粉用毛笔刷1均匀刷在母本雌蕊柱头上，继续用纸袋套住完成授粉的雌蕊柱头并绑好，再用薄膜袋套住花朵并绑好；把套在父本雌蕊柱头的纸袋打开，用毛笔刷2将纸片2上的花粉均匀刷在父本雌蕊柱头上，完成授粉后继续用纸袋套住雌蕊柱头并绑好，然后用薄膜袋套住花朵并绑好。第二天早上9：00后，火龙果花闭合时将套在花朵外的花粉隔离塑料薄膜袋解开取掉。用于刷取花粉的毛笔刷长度为20cm，笔尖材质为软毛；用于接花粉的纸张规格为20cm×15cm，材质为胶版纸。
将实施例1和传统方法操作后，按照表1中所要统计的内容进行统计，结果如表1所示：
表1
可见，本发明在杂交授粉效率、操作性及种质资源利用率等方面与传统杂交授粉相比具有显著的优势。
授粉后一个半月调查最终坐果数，结实率为92.62％，比传统人工授粉提高48％，可见应用本发明能够显著提高火龙果杂交结实率；而且，采用本发明杂交授粉得到的火龙果单果重普遍比传统杂交授粉得到的火龙果高100-150g，且表皮颜色更加鲜红。
实施例2
一种火龙果高效杂交授粉的方法，包括如下步骤：
(1)火龙果树母本和父本的准备：选取健壮无病、能优势互补且花期相同的父本和母本火龙果品种；所述的火龙果植株高度为150cm；所述的母本和父本植株数量为12株。
(2)搭防虫网：在初花期的父母本火龙果树上方搭棚架，将150目的白色尼龙防虫网直接覆盖并固定在棚架上，棚管间用卡槽扣紧，棚架四周下方留1.0m的防虫网堆在树四周的地上并用泥土和砖块压实。
(3)开花前雌蕊及花苞的套袋：在下午18：00选取含苞待放的父、母本火龙果花苞，将花萼撑开，用纸袋套住雌蕊柱头并用绳子绑好，然后用薄膜袋将整个花苞套住并用绳子绑好，父本套袋操作同母本。套在雌蕊柱头的纸袋为隔离花粉纸袋，材质为白牛皮纸，径口为6cm，袋深7cm；套在花朵上的薄膜袋为隔离花粉薄膜袋，材质为pe薄膜，径口为40cm，袋深50cm。
(4)夜间开花时授粉：清晨7：00火龙果开花时，将套在父本花朵上的薄膜袋打开，用毛笔刷1将花粉刷落在纸片1上，将套在母本的薄膜袋打开，用毛笔刷2将母本花粉刷在纸片2上。将套在母本雌蕊柱头的小纸袋打开，将纸片1上的父本花粉用毛笔刷1均匀刷在母本雌蕊柱头上，继续用纸袋套住完成授粉的雌蕊柱头并绑好，再用薄膜袋套住花朵并绑好；把套在父本雌蕊柱头的纸袋打开，用毛笔刷2将纸片2上的花粉均匀刷在父本雌蕊柱头上，完成授粉后继续用纸袋套住雌蕊柱头并绑好，然后用薄膜袋套住花朵并绑好。第二天早上9：00后，火龙果花闭合时将套在花朵外的花粉隔离塑料薄膜袋解开取掉。用于刷取花粉的毛笔刷长度为25cm，笔尖材质为软毛；用于接花粉的纸张规格为25cm×20cm，材质为胶版纸。
将实施例2和传统方法操作后，按照表2中所要统计的内容进行统计，结果如表2所示：
表2
可见，本发明在杂交授粉效率、操作性及种质资源利用率等方面与传统杂交授粉相比具有显著的优势。
授粉后一个半月调查最终坐果数，结实率为91.56％，比传统人工授粉提高46％，可见应用本发明能够显著提高火龙果杂交结实率；而且，采用本发明杂交授粉得到的火龙果单果重普遍比传统杂交授粉得到的火龙果高90-140g，且表皮颜色更加鲜红。
实施例3
一种火龙果高效杂交授粉的方法，包括如下步骤：
(1)火龙果树母本和父本的准备：选取健壮无病、能优势互补且花期相同的父本和母本火龙果品种；所述的火龙果植株高度为130cm；所述的母本和父本植株数量为14株。
(2)搭防虫网：在初花期的父母本火龙果树上方搭棚架，将120目的白色乙烯防虫网直接覆盖并固定在棚架上，棚管间用卡槽扣紧，棚架四周下方留0.6m的防虫网堆在树四周的地上并用泥土和砖块压实。
(3)开花前雌蕊及花苞的套袋：在下午17：30选取含苞待放的父、母本火龙果花苞，将花萼撑开，用纸袋套住雌蕊柱头并用橡皮筋绑好，然后用薄膜袋将整个花苞套住并用橡皮筋绑好，父本套袋操作同母本。套在雌蕊柱头的纸袋为隔离花粉纸袋，材质为白牛皮纸，径口为5cm，袋深6cm；套在花朵上的薄膜袋为隔离花粉薄膜袋，材质为pe薄膜，径口为40cm，袋深45cm。
(4)夜间开花时授粉：夜间21：00火龙果开花时，将套在父本花朵上的薄膜袋打开，用毛笔刷1将花粉刷落在纸片1上，将套在母本的薄膜袋打开，用毛笔刷2将母本花粉刷在纸片2上。将套在母本雌蕊柱头的小纸袋打开，将纸片1上的父本花粉用毛笔刷1均匀刷在母本雌蕊柱头上，继续用纸袋套住完成授粉的雌蕊柱头并绑好，再用薄膜袋套住花朵并绑好；把套在父本雌蕊柱头的纸袋打开，用毛笔刷2将纸片2上的花粉均匀刷在父本雌蕊柱头上，完成授粉后继续用纸袋套住雌蕊柱头并绑好，然后用薄膜袋套住花朵并绑好。第二天早上9：00后，火龙果花闭合时将套在花朵外的花粉隔离塑料薄膜袋解开取掉。用于刷取花粉的毛笔刷长度为22cm，笔尖材质为软毛；用于接花粉的纸张规格为22cm×16cm，材质为胶版纸。
将实施例3和传统方法操作后，按照表3中所要统计的内容进行统计，结果如表3所示：
表3
可见，本发明在杂交授粉效率、操作性及种质资源利用率等方面与传统杂交授粉相比具有显著的优势。
授粉后一个半月调查最终坐果数，结实率为91.22％，比传统人工授粉提高45％，可见应用本发明能够显著提高火龙果杂交结实率；而且，采用本发明杂交授粉得到的火龙果单果重普遍比传统杂交授粉得到的火龙果高95-140g，且表皮颜色更加鲜红。
实施例4
一种火龙果高效杂交授粉的方法，包括如下步骤：
(1)火龙果树母本和父本的准备：选取健壮无病、能优势互补且花期相同的父本和母本火龙果品种；所述的火龙果植株高度为120cm；所述的母本和父本植株数量为14株。
(2)开花前雌蕊及花苞的套袋：在下午17：00选取含苞待放的父、母本火龙果花苞，将花萼撑开，用纸袋套住雌蕊柱头并用绳子绑好，然后用薄膜袋将整个花苞套住并用绳子绑好，父本套袋操作同母本。套在雌蕊柱头的纸袋为隔离花粉纸袋，材质为白牛皮纸，径口为4cm，袋深6cm；套在花朵上的薄膜袋为隔离花粉薄膜袋，材质为pe薄膜，径口为36cm，袋深44cm。
(3)夜间开花时授粉：清晨6：00火龙果开花时，将套在父本花朵上的薄膜袋打开，用毛笔刷1将花粉刷落在纸片1上，将套在母本的薄膜袋打开，用毛笔刷2将母本花粉刷在纸片2上。将套在母本雌蕊柱头的小纸袋打开，将纸片1上的父本花粉用毛笔刷1均匀刷在母本雌蕊柱头上，继续用纸袋套住完成授粉的雌蕊柱头并绑好，再用薄膜袋套住花朵并绑好；把套在父本雌蕊柱头的纸袋打开，用毛笔刷2将纸片2上的花粉均匀刷在父本雌蕊柱头上，完成授粉后继续用纸袋套住雌蕊柱头并绑好，然后用薄膜袋套住花朵并绑好。第二天早上9：00后，火龙果花闭合时将套在花朵外的花粉隔离塑料薄膜袋解开取掉。用于刷取花粉的毛笔刷长度为23cm，笔尖材质为软毛；用于接花粉的纸张规格为24cm×18cm，材质为胶版纸。
将实施例4和传统方法操作后，按照表4中所要统计的内容进行统计，结果如表4所示：
表4
可见，本发明在杂交授粉效率、操作性及种质资源利用率等方面与传统杂交授粉相比具有显著的优势。
授粉后一个半月调查最终坐果数，结实率为90.18％，比传统人工授粉提高44％，可见应用本发明能够显著提高火龙果杂交结实率；而且，采用本发明杂交授粉得到的火龙果单果重普遍比传统杂交授粉得到的火龙果高50-100g，且表皮颜色更加鲜红。
实施例5
一种火龙果高效杂交授粉的方法，包括如下步骤：
(1)火龙果树母本和父本的准备：选取健壮无病、能优势互补且花期相同的父本和母本火龙果品种；所述的火龙果植株高度为125cm；所述的母本和父本植株数量为16株。
(2)开花前雌蕊及花苞的套袋：在下午18：00选取含苞待放的父、母本火龙果花苞，将花萼撑开，用纸袋套住雌蕊柱头并用绳子绑好，然后用薄膜袋将整个花苞套住并用绳子绑好，父本套袋操作同母本。套在雌蕊柱头的纸袋为隔离花粉纸袋，材质为白牛皮纸，径口为5cm，袋深6cm；套在花朵上的薄膜袋为隔离花粉薄膜袋，材质为pe薄膜，径口为36cm，袋深46cm。
(3)夜间开花时授粉：清晨6：30火龙果开花时，将套在父本花朵上的薄膜袋打开，用毛笔刷1将花粉刷落在纸片1上，将套在母本的薄膜袋打开，用毛笔刷2将母本花粉刷在纸片2上。将套在母本雌蕊柱头的小纸袋打开，将纸片1上的父本花粉用毛笔刷1均匀刷在母本雌蕊柱头上，继续用纸袋套住完成授粉的雌蕊柱头并绑好，再用薄膜袋套住花朵并绑好；把套在父本雌蕊柱头的纸袋打开，用毛笔刷2将纸片2上的花粉均匀刷在父本雌蕊柱头上，完成授粉后继续用纸袋套住雌蕊柱头并绑好，然后用薄膜袋套住花朵并绑好。第二天早上9：00后，火龙果花闭合时将套在花朵外的花粉隔离塑料薄膜袋解开取掉。用于刷取花粉的毛笔刷长度为22cm，笔尖材质为软毛；用于接花粉的纸张规格为22cm×20cm，材质为胶版纸。
将实施例5和传统方法操作后，按照表5中所要统计的内容进行统计，结果如表5所示：
表5
可见，本发明在杂交授粉效率、操作性及种质资源利用率等方面与传统杂交授粉相比具有显著的优势。
授粉后一个半月调查最终坐果数，结实率为90.34％，比传统人工授粉提高44％，可见应用本发明能够显著提高火龙果杂交结实率；而且，采用本发明杂交授粉得到的火龙果单果重普遍比传统杂交授粉得到的火龙果高45-95g，且表皮颜色更加鲜红。