一种刺槐人工去雄和杂交控制授粉方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于植物育种技术领域，具体设及一种刺槐人工去雄和杂交控制授粉方 法。
【背景技术】
[0002] 刺槐（RobiniapseudoacaciaL.)为豆科蝶形花亚科刺槐属阔叶大乔木，原产美 国，17世纪初（1601年）被引入欧洲，至18世纪遍布欧洲各国。19世纪末由德国人首次将 刺槐种源引入中国青岛，20世纪40~60年代又有来自日本、美国、朝鲜的几批刺槐种源种 植在我国迂东、甘肃天水、湖南长沙和华北等地，到20世纪80年代末，我国有24个省、市、 自治区栽植刺槐，仅河北、河南、山东、山西、迂宁等6省就达40亿株，成为我国华北、西北、 东北南部、江淮流域诸省的主要用材林、薪炭林、水±保持林、海堤及河堤防护林树种。刺槐 枝叶浓密，花开芳香浓郁，是优质蜜源树种；刺槐木材坚初、抗冲击、耐腐朽、耐水湿，是重要 的建筑、矿柱、车辆、造船用材；刺槐木材热值高，燃烧速度慢，是优质薪炭材和优良生物质 能源树种；刺槐绿叶营养成分含量高，无毒无味，是上等牲畜饲料。刺槐作为多价值、多用 途、抗逆性好、适生能力强的好树种，其优良新品种的应用前景十分广阔。
[0003] 长期W来国内外刺槐育种主要W选择育种技术为主，极少采用人工杂交育种技 术。选择育种技术是发现、选择和利用自然优良遗传变异单株或类型，方法简单易行，成本 较低，但是不能根据人为意愿确定育种目标，更不能自主选择确定杂交亲本。人工杂交育种 技术可W根据人为意愿，选择适合育种目标的杂交父母本，人工控制授粉过程，获得超亲杂 交子代。通过对杂交子代的测定、筛选和利用，获得优良新品种。
[0004] 刺槐是雌雄同株同花植物，两性花。总状花序，蝶形花冠，花瓣5枚，分为1枚旗 瓣，2枚翼瓣，2枚龙骨瓣，如图4所示。开花顺序是，旗瓣先开张，后2个翼瓣开张，而2个 龙骨瓣将雌蕊和雄蕊包合一起呈镶刀型，直到旗瓣和翼瓣枯萎败落也不开张。所W，刺槐花 开放时从外观看不到花药和柱头，需借助工具拨开花瓣才能露出雄蕊和雌蕊，运给杂交育 种人工授粉带来很大难度。人工授粉既要去掉雄蕊，还要拨开花瓣露出柱头，运给花朵带来 损伤，影响其正常的生理生化过程，使人工授粉结实率低于自然结实率。刺槐自然结实率较 低，平均30%，运使得刺槐人工杂交育种成功率受到限制。我们的试验结果是，采用常规方 法给刺槐人工控制授粉其结实率在1 %~5 %，另外文献《刺槐开花传粉及交配方式》东北 林业大学学报，公开人工去雄杂交平均坐果率仅为3. 56% ;迄今报道的有关刺槐人工授粉 结实率也在运个范围内。
【发明内容】
[0005] 针对目前杂交育种技术存在的问题，本发明提供一种给刺槐花去雄、授粉，而不损 伤花瓣和雌蕊的方法，并发明一种授粉器。利用此方法和授粉器可W完成刺槐人工控制授 粉过程，获得杂交种子。
[0006] 一种刺槐人工去雄和杂交控制授粉方法，包括W下步骤：
[0007] (1)制作授粉器：所述授粉器包括盛有花粉的玻璃瓶，玻璃瓶采用橡胶瓶塞封闭， 所述玻璃瓶内的橡胶瓶塞通过金属丝与橡皮相连； 阳00引 似选定杂交父本和母本植株；
[0009] 做采收花粉；
[0010] (4)去雄、授粉：在母本植株选择授粉花序，握住花序，捏住花朵，将花朵的旗瓣拨 开，露出雄蕊，捏住花丝上端将花药去除；去雄后拨动花柱和柱头，让柱头从花瓣内露出，然 后采用粘着花粉的授粉器对准柱头授粉，之后用綴子将花柱和柱头送回花瓣内，让授粉的 花柱和柱头恢复自然位置； W11] 妨授粉母株管理；
[0012] (6)杂交成熟芙果采收。
[0013] 步骤（1)中，本发明根据刺槐花序的生长特点，设计一种适合刺槐花的授粉器，包 括盛有花粉的玻璃瓶和为一头部削尖另一头连接金属丝的圆柱型橡皮。
[0014] 所述授粉器的制造方法是，将橡皮切成长1. 8~2. 2cm(优选2cm)，直径0. 8~ 1. 2cm(优选1cm)的圆柱体，将其中一头削尖，用于粘花粉，将另一头削平，在中间插入一根 金属丝，与玻璃瓶中的橡胶瓶塞连接，细铁丝长度5~10cm(优选10cm)。
[0015] 其中玻璃瓶高度4~6cm(优选5cm)，直径1. 5~2. 5cm(优选2cm)，圆柱形橡胶 瓶塞。
[0016] 所述授粉器是申请人经过长期实践摸索到的，其最适合刺槐花授粉时使用，其工 作效率和授粉成功率均较高。
[0017] 现有技术中有的采用毛笔作为授粉器，但是刺槐采用毛笔涂抹花粉的效果并不理 想，根据刺槐花的生理特点和刺槐花粉的性质，本发明采用上述橡皮授粉器，简便、易操作， 经过大量的试验验证，雌蕊授粉成功率和效率高，不损伤花瓣和雌蕊。
[0018] 选用橡皮制作授粉器有四个优点，一是橡皮质地软、有弹性和初性，易于铁丝插入 并固定；二是易于粘着花粉；Ξ是制作容易，成本低；四、与玻璃瓶中的橡胶瓶塞结合制成 授粉器，花粉污染率小，授粉效率提高。
[0019] 步骤（2)中，选定杂交父本和母本植株的方法是：选择进入生殖生长阶段的刺槐 优良品种中幼龄林6~20年生健壮树作为杂交父母本植株。
[0020] 选择树龄6~20年长势健壮的株系作为杂交父母本植株，低于6年树龄的刺槐由 于其自身尚未完全进入生殖生长阶段，不宜实施人工授粉；超过20年生的株系由于自身的 生长和营养特性，造成繁殖器官老化等问题，所W超过20年的株系不宜进行人工授粉。
[0021] 早春对母树进行适当修剪，疏剪内堂枝，剪除树冠下部枯枝和细弱枝；在树木萌芽 展叶时诱透地水，结合诱水施用有机肥或复混肥，每株施用5kg~8kg(优选化g)有机肥或 1kg~化g(优选化g)复混肥为宜。
[0022] 对父本母本树木进行诱水施肥，使树木根系获得充足的养分和水分，有利于开花 和结实。
[0023] 步骤（3)中，采收花粉的方法是：在父本植株进入始花期后采集花枝，选择花冠前 段明显弯折呈镶刀型而旗瓣尚未开张的花朵，收集花药。
[0024] 具体的方法步骤为：在父本植株进入始花期后采集花枝，用高枝剪或枝剪将花枝 剪下拿到室内，选择花冠前段明显弯折呈镶刀型而旗瓣尚未开张的花朵，用剪刀在花冠前 Ξ分之一内弯处剪开一半，用手撕掉花瓣，露出黄色花药，将花药剪下或用手據下放在硫酸 纸上，收集90-110个花朵后，将花药用硫酸纸包好放在生石灰中干燥24小时，打开纸包，用 圆滑的硬笔杆轻轻娠压花药使其破裂散粉，将花粉装在授粉器的玻璃瓶中盖严瓶盖，放置 在0~4°C低溫的冰箱中胆藏。 阳0巧]采用硫酸纸的好处：硫酸纸纸质纯净、强度高、透明好、不变形、耐晒、耐高溫、抗老 化，对花粉的保存效果好。
[00%] 经过观测和试验研究，始花期的刺槐花序其花朵发育成熟度不一致，只有达到成 熟的花朵花粉才具有活力，其余不成熟花朵花粉不具萌发活力。本发明选择花冠前段明显 弯折呈镶刀型而旗瓣尚未开张的花朵，此种花粉完全成熟且具有萌发能力，容易实现授粉， 提高刺槐的结实率。
[0027] 步骤（4)中，具体的方法步骤是：在母本植株上选择适宜授粉花序，轻握花序，捏 住花朵，拿尖头綴子将花朵的旗瓣拨开，露出雄蕊，捏住花丝上端将花药據掉，重复做2~3 次，直到将全部花药去掉；接着用綴子轻轻拨动花柱和柱头，让柱头从花瓣内露出，然后迅 速拿起粘着花粉的授粉器对准柱头授粉，轻轻碰着柱头即可粘上花粉，之后用綴子将花柱 和柱头送回花瓣内，让授粉的花柱和柱头回复自然位置，运样就完成了 1朵花的授粉；按照 上述方法接着给第2朵花授粉，直到整个花序所有成熟花朵全部授完，把不成熟的花朵去 掉，一般每个花序授粉花朵数量在10~15朵，然后给授粉花序套袋。
[0028] 其中，所述适宜授粉花序为：花朵长到成熟，花冠长度不再增长，花冠前段明显弯 折呈镶刀型，而旗瓣尚未开张，此时雌蕊已经成熟，适宜授粉。其他不符合要求的花朵从花 序上去除。经过大量的试验验证，选择此条件的花序进行授粉，其授粉成功率和结实率大幅 度提高。人工授粉的预实验也发现除此条件之外的花朵自身发育未成熟柱头不具粘液，或 花朵已经过了开花期柱头可授性很差。
[0029] 所述给授粉花序套袋的方法是：将整个授粉花序生长的小枝全部装进袋子，折叠 捏紧袋口卷到上年生老枝上，用曲别针或夹子将袋口与枝条固定夹紧，使袋子不受风力转 动或被风刮掉，袋子用硫酸纸制作，长度27cm，宽度17cm，长方形，一端开口。
[0030] 步骤巧）中，授粉母株管理方法是：在授粉结束后5~7天摘掉套袋，用手轻轻舒 展套袋的枝叶，给授粉母树适时诱水，喷施农药防治虫害（刺槐晒虫和刺槐种子小蜂），每 隔8~12天（优选10天）喷洒一次，连续施用2~3次，在授粉后40天调查记录幼芙果 座果率。
[0031] 为授粉母树适时诱水，喷施农药，预防病虫害，提高结实率。
[0032] 步骤化）中，所述成熟芙果采收方法是：在授粉后80~90天采收成熟芙果，早于 运个时间芙果内种子不成熟，晚于运个时间会增大芙果染菌发霉至种子失去活力的危险； 准备好牛皮纸袋，将成熟芙果剪下放到纸袋内，标记好杂交父母本；将芙果惊晒干燥数天， 拨开果皮取出种子，将种子放回纸袋内封口，放在室内阴凉干燥处胆藏。
[0033] 本发明的有益效果是：
[0034] (1)现有技术中有的为了授粉简单、易行，在去雄过程中将花瓣全部拔出，虽然方 便了给柱头授粉，但却失去了其保护作用，病虫危害严重；有的将雄蕊全部拔掉，然而刺槐 花中龙骨瓣将雄蕊和雌蕊紧密包合，若将雄蕊全部拔出，影响雌蕊的生长位置W及生长发 育；常规授粉工具是用毛笔，其存在花粉不易粘着，并且花粉用量大等弊端。面对现有技术 中刺槐杂交时去雄操作技术要求高、授粉难度大的问题，本发明提供了一种刺槐去雄的方 法和一种授粉器，该方法简便、易操作，并且不会损伤花瓣和雌蕊，容易实现授粉，降低雌蕊 发生病虫害提高杂交育种坐果率。运与实际的试验结果