木薯兩性花育種方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種木薯兩性花育種方法，屬于農(nóng)業(yè)種植【技術(shù)領(lǐng)域】。包括種植、追施肥、二次追肥、噴激素、花前營養(yǎng)調(diào)控、摘心、測定花粉活力、雜交育種、授粉、自交基因純化和后期管理。該育種方法一方面解決木薯雜交育種可授粉母花數(shù)量少，提供更多的不同基因型母花，提高雜交育種效率；另一方面，首次發(fā)現(xiàn)木薯兩性花，提供一種較有效的通過木薯自交系的基因純化方法。在木薯育種技術(shù)上首次誘導(dǎo)形成兩性花，并利用兩性花進行雜交育種，開創(chuàng)一種新雜交育種途徑方法，為木薯雜交種開創(chuàng)一遍新天地。
【專利說明】木薯兩性花育種方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)種植【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種木薯兩性花育種方法。

【背景技術(shù)】
[0003]木薯(Manihotesculenta Crant)別名木蕃薯，是大戟科科(Euporbiaceae)木薯屬(Manihot)植物是異花授粉作物，在自然狀態(tài)下，只產(chǎn)生兩種花一雌花、雄花，雌雄同序，雄花著生在頂部，雌花在花梗下部。雌蕊近橢圓燈籠狀，長而尖，長寬均大于雄花，沒有裂縫，花萼5片，子房有三個室，柱頭三裂，子房多綠色，似雞冠，基部有密汁，引誘昆蟲來媒傳粉。雄蕊近圓形燈籠狀，無花冠，雄蕊10枚。
[0004]雜交育種就是將不同種群、不同基因型個體間進行雜交，并在其雜種后代中選育出所需品種(系)的方法。雜交可以使雙親的基因重新組合，將雙親控制不同性狀的優(yōu)良基因結(jié)合于一體，或?qū)㈦p親中控制同一性狀的不同微效基因積累起來，產(chǎn)生在該性狀上超過親本的類型或形成各種不同的類型，為選擇優(yōu)良品種(系)提供豐富的材料。木薯(2N)具36對染色，基因高度雜合，木薯雜交育種，就是利用不同品種雌、雄花的配子進行雜交，根據(jù)Fl代的不同性狀表現(xiàn)的個體，選育出所需性狀的優(yōu)良個體，由于木薯用種莖作為生產(chǎn)繁殖對象，所選育后代不會出現(xiàn)性狀分離，因而雜育種是十分適合木薯的育種方法。
[0005]目前釆用的木薯雜交育種技術(shù)，在雌、雄花開花前將選定的雌、雄花、的花序套袋隔離，待雌花開放后，進行人工授粉；或者在雌、雄花花期不遇的情況下，先將雄花花粉收集在吸有硅膠的干燥器中放置，待雌花開放當天進行人工授粉，授粉后用通風透氣的袋子套起來或透明紙袋套好，授粉后3天，去掉保護袋。另一種是自然雜交法，也是利用木薯的雌、雄花進行自然雜，具體方法為:在一塊地中設(shè)計多個不同基因型父本進行隨機排列，一般設(shè)幾次重復(fù)，每天將種植的母本品種當天開的雄花全部去掉，留下雌花，將父本當天開放的雌花去掉，留下雄花，在自然條件下，由昆蟲、風等自然媒介授粉。該技術(shù)存在雌花數(shù)量少，只有2-4朵，基因型少，結(jié)果少2-4個，育種效率較低，雄花數(shù)量大，20-300朵，造成嚴重浪費。
[0006]專利申請“木薯人工破蕾雜交授粉方法”(申請?zhí)?201310362445.X)是在木薯雌花在開放前2~3d，對雌花進行人工破蕾，使雌花柱頭露出，然后將預(yù)先備好的雄花花粉或新開雄花的花蕊對準雌花柱頭來回地掃，使花粉粘在柱頭上，然后用袋子將授粉后的木薯雌花套起來；避免風和昆蟲等其他媒介傳粉，授粉后3~4d可去袋。該項技術(shù)依然沒有改變雌花的數(shù)量，雌花數(shù)量少2-4朵，基因型少，結(jié)果率稍有提高，結(jié)果依然為2-4個，總體育種效率不高。
[0007]雜交育種是較常規(guī)、較高效育種方法，木薯雜交育種效率不高，目前僅有2個具較大推廣面積的品種，這是由多方面原因造成的:一方面育種主產(chǎn)區(qū)，海南等沿海地區(qū)，臺風頻繁，很難獲得長期、穩(wěn)定的數(shù)量的雜交種子；另一面，在自然條件下，只產(chǎn)生兩種花——雌花、雄花，雌雄同序，雄花著生在頂部，雌花在花梗下部。雌花數(shù)量為0-8朵，大部分為2-4朵，數(shù)量少，產(chǎn)生基因型少。雄花數(shù)量大20-300朵。木薯是異花授粉作物，同一花序雌雄花有間隔，實現(xiàn)回避；再者木薯雜交育種，授粉率低，據(jù)國內(nèi)木薯育種專家李開綿試驗報道，木薯一般交雜授粉率為26-30% ;據(jù)廣西王宗宜報道:木薯成果率也很低，在天然情況下，一般為5?20% ；這些因素制約著我國木薯的雜交育種，新的雜交育種方法研究迫在眉睫。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是解決木薯雜交育種結(jié)果少，利用人工誘導(dǎo)技術(shù)，產(chǎn)生大量兩性花為目標母本，進行雜交育種，使單花穗兩性花雜交結(jié)實種子增加2-100顆，保證原有雌花雜交育種，每一糖花序廣生更多的母本基因型，提聞雜交育種效率。另一面，解決木署基因聞度雜合，提供一種快捷的基因提純方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的所使用的技術(shù)方案是:
一種木薯兩性花育種方法，包括種植、追施肥、二次追肥、噴激素、花前營養(yǎng)調(diào)控、摘心、測定花粉活力、雜交育種、授粉、自交基因純化和后期管理，具體步驟如下:
(I)種植事先收集目標木薯品種，采集目標木薯父、母本，寬窄行進行種植，寬行1.1-1.5m,窄行0.6-0.Sm,行距0.8-1.0m,以施磷、鉀肥作為基肥，輔以少量氮肥，視土壤肥沃情況，可以不施氮肥，所述的磷肥為100-150kg，鉀肥為10-15kg。
[0009](2)追施肥根據(jù)木薯的開花時間，在花期前35-45天，畝追施鈣鎂磷肥100-150kg。施用足量的鈣鎂磷肥能夠讓木薯根系發(fā)展旺盛，增強木薯的抗性，防止倒伏和病蟲害的威脅。
[0010](3) 二次追肥在花期前15-20天，畝施磷酸二氫鉀10_15kg，并每株施0.01?0.1克烯效唑；開環(huán)形溝將烯效唑撒施于根部周圍或?qū)⑾┬н蚣铀芙夂髧娛┠臼砀恐車６嘤陞^(qū)域或水分充足地區(qū)，需開好排水溝，防止木薯水潰。
[0011](4)噴激素在現(xiàn)蕾前10-15天開始，每周畝噴一次1000倍10%細胞分裂素和
0.6g~l.2g 10-20mg/L 海藻酸;
(5)花前營養(yǎng)調(diào)控現(xiàn)蕾期初期開始，畝噴0.2?0.5%葡萄糠和0.004%蕓苔素內(nèi)酯1000倍液2-3次；
(6)摘心現(xiàn)蕾適時摘心，僅留花芽，其他腋芽摘去，一般摘去3個腋芽，有利于克服營養(yǎng)不均引起的花序敗育或退化，有利于雌花的發(fā)育形成。在花穗的中、上部均可形成大量兩性花，花量一般從十幾個到一百多個不等。
[0012](7)測定花粉活力采用醋酸洋紅染色法和碘-碘化鉀的染色法，經(jīng)品種花粉活力測定活力較高，采用自然雜交檢驗證，結(jié)實率為40-70%，被染色花粉為具活力花粉，適合作為雜交育種的試驗品種，選用活力較高的品種作父本。
[0013](8)雜交育種雜交前3-5天對母本噴20_50mg/l乙烯利，使雄花粉失活或在授粉當天雌花開放前，人工除去母本花穗上雄花，雄花為卵圓燈籠狀；選定父本在開花前將選定，并用沙網(wǎng)袋套好隔離。
[0014](9)授粉待雌花開放后，2小時內(nèi)完成授粉，花粉采用即采即用，采后半小時用用完，授粉后套袋保護。自交系的基因提純選定目標花穗，選用合適沙網(wǎng)套袋套好，直至果實成屬收獲，防止昆蟲等媒介雜交授粉。
[0015](10)自交基因純化在母花開放前，用沙網(wǎng)袋套袋，讓其自花授粉，一直到所有兩性花開結(jié)束； (11)后期管理種子成熟前，采用沙網(wǎng)袋套袋，防種子成熟，散落。
[0016]一種木薯兩性花，使用上述步驟培育的兩性花。
[0017]本發(fā)明的突出的實質(zhì)性進步和顯著的特點是:
(I)解決木薯雜交育種可授粉母花數(shù)量少，雜交育種效率低，在木薯技術(shù)上首次誘導(dǎo)形成兩性花，并利用兩性花進行雜交育種，為木薯雜交種開創(chuàng)一遍新天地，大大加快木薯育種進程。
[0018](2)解決木薯基因雜合，不易提純，利兩性花自交系基因提純，開創(chuàng)一種新木薯基因提純方法。
[0019](3)本發(fā)明有利于木薯本地化雜交育種，提高育種效率。在同等條件，可獲得更多的種子，并能產(chǎn)生一種不同雌花的的雜交種子，可能大大的提高育種效率。

【具體實施方式】
[0020]實施例1
(I)種植事先收集目標木薯品種，采集目標木薯父、母本，寬窄行進行種植，寬行
1.1-1.5m,窄行0.6-0.Sm,行距0.8-1.0m,以施磷、鉀肥作為基肥，輔以少量氮肥，視土壤肥沃情況，可以不施氮肥，所述的磷肥為100-150kg，鉀肥為10-15kg。
[0021](2)追施肥根據(jù)木薯的開花時間，在花期前35-45天，畝追施鈣鎂磷肥100_150kg。
[0022](3) 二次追肥在花期前15-20天，畝施磷酸二氫鉀10_15kg，并每株施0.01?0.1克烯效唑；開環(huán)形溝將烯效唑撒施于根部周圍或?qū)⑾┬н蚣铀芙夂髧娛┠臼砀恐車?。多雨區(qū)域或水分充足地區(qū)，需開好排水溝，防止木薯水潰。
[0023](4)噴激素在現(xiàn)蕾前10-15天開始，每周畝噴一次1000倍10%細胞分裂素和
0.6g~l.2g 10-20mg/L 海藻酸。
[0024](5)花前營養(yǎng)調(diào)控現(xiàn)蕾期初期，畝噴0.2?0.5%葡萄糠1000倍液和0.004%蕓苔素內(nèi)酯1000倍液2-3次。
[0025](6)摘心現(xiàn)蕾時適時摘心，僅留花芽，其他腋芽摘去，一般摘去3個腋芽，有利于克服營養(yǎng)不均引起的花序敗育或退化，有利于雌花的發(fā)育形成。在花穗的中、上部均可形成大量兩性花，花量一般從十幾個到一百多個不等。
[0026](7)測定花粉活力采用醋酸洋紅染色法和碘-碘化鉀的染色法，經(jīng)品種花粉活力測定活力較高，采用自然雜交檢驗證，結(jié)實率為40-70%，被染色花粉為具活力花粉，適合作為雜交育種的試驗品種，選用活力較高的品種作父本。
[0027](8)雜交育種雜交前3-5天對母本噴20_50mg/l乙烯利，使雄花粉失活或在授粉當天雌花開放前，人工除去母本花穗上雄花，雄花為卵圓燈籠狀；選定父本在開花前將選定，并用沙網(wǎng)袋套好隔離。
[0028](9)授粉待雌花開放后，2小時內(nèi)完成授粉，花粉采用即采即用，采后半小時用用完，授粉后套袋保護。自交系的基因提純選定目標花穗，選用合適沙網(wǎng)套袋套好，直至果實成屬收獲，防止昆蟲等媒介雜交授粉。
[0029]( 10)自交基因純化在母花開放前，用沙網(wǎng)袋套袋，讓其自花授粉，一直到所有兩性花開結(jié)束。
[0030](11)后期管理種子成熟前，采用沙網(wǎng)袋套袋，防種子成熟，散落。
【權(quán)利要求】
1.一種木薯兩性花育種方法，包括種植、追施肥、二次追肥、噴激素、花前營養(yǎng)調(diào)控、摘心、測定花粉活力、雜交育種、授粉、自交基因純化和后期管理，其特征在于，具體步驟如下: (1)種植采集木薯父、母本，寬窄行進行種植，寬行1.6-0.8111，行距0.8-1.0%以施磷、鉀肥作為基肥； (2)追施肥在花期前35-45天，畝追施鈣鎂磷肥100-1501?； (3)二次追肥在花期前15-20天，畝施磷酸二氫鉀10-151?，并每株施0.01?0.烯效唑； (4)噴激素在現(xiàn)蕾前10-15天開始，每周噴一次1000倍10%細胞分裂素和0.6^-1.2810-20^/1海藻酸； (5)花前營養(yǎng)調(diào)控現(xiàn)蕾期初期開始，畝噴0.2?0.5%葡萄糠1000倍液和0.004%蕓苔素內(nèi)酯1000倍液2-3次； (6)摘心現(xiàn)蕾摘心，僅留花芽，其他腋芽摘去； (7)測定花粉活力采用醋酸洋紅染色法和碘-碘化鉀的染色法測定花粉活力，被染色花粉為具活力花粉，選用活力高的品種作父本； (8)雜交育種雜交前3-5天對母本噴20-501^/1乙烯利去雄，使花粉失去活力或在授粉當天雌花開放前，人工除去母本花穗上雄花；父本用沙網(wǎng)袋套好隔離； (9)授粉待雌花開放后，用父本雄花花粉進行授粉，授粉后套袋保護； (10)自交基因純化在母花開放前，用沙網(wǎng)袋套袋，讓其自花授粉，一直到所有兩性花開結(jié)束； (11)后期管理種子成熟前，采用沙網(wǎng)袋套袋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木薯兩性花育種方法，其特征在于，所述的磷肥為100-1501?，鉀肥為 10-151^。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木薯兩性花育種方法，其特征在于，所述的烯效唑施用步驟是開環(huán)形溝將其撒施于木薯根部周圍或?qū)⑾┬н蚣铀芙夂髧娛┠臼砀恐車?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木薯兩性花育種方法，其特征在于，所述去雄，采用噴面噴霧20-50^/1乙烯利去雄，畝噴60-20001乙烯利，使花粉失去活力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木薯兩性花育種方法，其特征在于，所述的授粉時間是0-2小時，采用即采即用，采后半小時用用完。
6.一種木薯兩性花，其特征在于，使用權(quán)利要求1所述木薯兩性花育種方法培育的兩性花。
【文檔編號】A01G1/00GK104429929SQ201410703315
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】俞奔馳, 盤歡, 李軍, 黃強, 羅燕春, 鄭華, 付海天, 陳顯雙, 馬崇熙, 田益農(nóng) 申請人:廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所