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一种台湾含笑和红花深山含笑杂交育种方法

花匠小妙招
2024-12-10 21:58

一种台湾含笑和红花深山含笑杂交育种方法

1.本发明属于树木育种技术领域，具体涉及一种台湾含笑(
♀
)
×
红花深山含笑(
♂
)杂交育种方法。

背景技术：

2.台湾含笑(michelia compressa)为木兰科含笑属的芳香常绿阔叶乔木；花香，颜色淡黄白色，或近基部带淡红色，常于2、3月份初春时节盛开；聚合蓇葖果，心皮离生，种子粉红色，果期10-11月。自江苏省中国科学院植物研究所于1982年引种、栽培驯化以来，现已在苏北地区推广并获得了成功。亓白岩等(2010)研究表明：与同一地点栽培的含笑属其他树种相比，台湾含笑的抗寒性优于深山含笑和乐昌含笑等含笑属树种。同时，在实际观察中也发现，与含笑属外常绿阔叶树种，如：香樟、石楠、深山含笑、乳源木莲、山杜英、白楠、石栎等相比，同一地点栽培的台湾含笑表现出更强的耐寒性，是江苏南北过渡地带(北纬31
°‑
35
°
)有应用潜力的耐寒常绿阔叶树种。然而与花朵硕大，色彩艳丽的常见木兰科树种相比，台湾含笑花型较小，观花特色不明显，限制了这一树种的推广应用。因此，杂交育种研究是保留台湾含笑亲本优势性状和提高木兰科植物在城市园林绿化价值的最佳途径。其难度在于自然条件下台湾含笑与含笑属其他种存在生殖隔离，需要通过人工辅助授粉打破生殖隔离，以获得杂交种子。
3.由于木兰科植物观赏和利用价值高，国内外对其杂交育种的研究也一直在进行，红花深山含笑(michelia maudiae var.rubicunda)与台湾含笑同为木兰科含笑属植物，具有极高的观赏价值，其区别体现在叶片和花：红花深山含笑叶片和花朵比台湾含笑花大数倍，且花被片7～9片，内部淡红色，外部呈深紫红色；花期2-4月，果期9-10月。本发明旨在解决台湾含笑与红花深山含笑有可能存在的生殖隔离现象，创制一种人工杂交新组合新方法，为培育木兰科植物新品种提供技术基础。

技术实现要素：

4.针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种台湾含笑(
♀
)
×
红花深山含笑(
♂
)杂交育种方法。
5.为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
6.一种台湾含笑和红花深山含笑杂交育种方法，包括以下步骤：
7.(1)选择16年生生长势强健、健康无病虫害的台湾含笑作为母本，10年生红花深山含笑作为父本；
8.(2)于盛花期，从红花深山含笑优树上采集花被片张开的新鲜花朵，去掉花被片，将带雄蕊群的花柱置于硫酸纸上，在阴凉通风处放置1-2天；待雄蕊的药室张开并散落花粉，收集花粉于干净玻璃管中；
9.(3)以台湾含笑发育良好的，花被片刚露出，柱头被花被片包裹而未暴露出来的花作为授粉对象进行授粉操作，去除花被片和雄蕊群，用毛笔蘸取花粉涂于柱头，授粉后套
袋；
10.(4)待聚合蓇葖果开始开裂并露出红色或橙红色的假种皮，对聚合蓇葖果进行采集，自然阴干至带有假种皮的种子完全暴露出来，洗去假种皮，获得干净的杂交种子。
11.进一步的，步骤(2)中，收集花粉时，倒立花柱，用镊子夹住花柄位置，将雄蕊群轻轻在硫酸纸上敲打至花粉抖落完全，去除杂质，收集花粉于干净玻璃管中。
12.进一步的，步骤(2)中，收集的花粉量不超过玻璃管深度的1/3。
13.进一步的，步骤(2)中，收集花粉于干净玻璃管中，用脱脂棉封口，将装有花粉的玻璃管放在底部铺有变色硅胶的玻璃干燥器中，4℃条件保存，备用。
14.进一步的，步骤(3)中，于盛花期，选择晴朗温暖的天气进行授粉操作，授粉后用玻璃纸将授粉花套住，将带有标记的漆包线封住玻璃纸口，固定在授粉枝条上，防止不利天气对授粉对象的影响。
15.进一步的，步骤(3)中，套袋后2周柱头变枯发黑后解袋。
16.进一步的，步骤(4)中，待聚合蓇葖果开始开裂并露出红色或橙红色的假种皮，对聚合蓇葖果进行采集，自然阴干至带有假种皮的种子完全暴露出来，将带有假种皮的种子剥离下来，并置于清水中浸泡1-2d，假种皮变软，用纱布将种子包裹经过反复揉搓，洗去假种皮，获得干净的杂交种子。
17.相比于现有技术，本发明的有益效果为：
18.1)人工授粉过程要求严格，本发明针对外源花粉的影响，选择鳞片破裂而花被片未张开的花朵并迅速完成花粉涂抹和套袋操作，确保杂交真实性。
19.2)本发明采用玻璃纸袋来代替塑料袋对授粉柱头进行套袋操作，玻璃纸袋成本较低，纸质较硬，透水透气，可以有效防止风雨等不利天气因素对授粉柱头的影响，如：袋内积水，袋内壁对柱头的刮蹭等，可以提高杂交成功率。
20.3)本发明针对含笑属种子不耐贮存的特性，将采收的种子洗去假种皮，自然晾干至恒重，并置于4℃条件下保存，避免了细菌等微生物的侵害以及温度起伏对种子活性的影响，延长了种子的保存时间。相较于低温沙藏，此方法操作更加简便，更加容易贮藏，也节省人力。
21.4)本发明的台湾含笑(
♀
)
×
红花深山含笑(
♂
)新组合人工授粉杂交组合，破除了种间生殖隔离，获得杂交种子，为创制优良新品种提供了技术基础，与自由授粉相比，结实率为73.68％，心皮结籽率为35.11％，共获得119粒种子，千粒重为81.26g。其坐果率和心皮结籽率得到提高，而种子千粒重偏低。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。以下实施例中如无特殊说明，实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
23.实施例1
24.1、母树选择和红花深山含笑花粉采收
25.由于台湾含笑在南京地区结实呈现明显的大小年现象，因此选择生长势强健、健
康无病虫害的优良单株作为杂交母本。红花深山含笑选择新鲜、健康、花粉活力高的花朵收集花粉。于2021年2月下旬盛花期，从10年树龄的红花深山含笑优树上采集花被片张开的新鲜花朵，手工去掉花被片，将带雄蕊群的花柱置于硫酸纸上，在阴凉通风处放置1-2天。待雄蕊的药室张开并散落花粉，用镊子夹住花柄位置，倒立花柱，将带雄蕊群的花柱均匀置于硫酸纸上将雄蕊群轻轻在硫酸纸上敲打至花粉抖落完全，去除杂质，收集花粉于干净玻璃管中(花粉量不超过玻璃管深度的1/3)。用脱脂棉封口，将装有花粉的玻璃管放在底部铺有变色硅胶的玻璃干燥器中，4℃条件保存，备用。
26.2、台湾含笑母树培育和杂交技术
27.于2021年2月22日-3月4日盛花期，以江苏省中国科学院植物研究所实验苗圃的16年生台湾含笑作为母树，选取晴朗温暖的天气进行授粉操作，以发育良好的、鳞片微微张开而花被片刚刚露出的花(此时柱头被花被片包裹而未暴露出来)作为授粉对象，小心去除花被片和雄蕊群，用毛笔蘸取适量的红花深山花粉涂于湿柱头(授粉时可感受到明显的粘性)上，授粉后立即用玻璃纸将授粉花套住，将带有标记的漆包线封住玻璃纸口(开口朝下防止积水)，固定在授粉枝条上，以防止风雨等不利天气对授粉对象的影响。2周后柱头变枯发黑，此时小心进行解袋操作，防止柱头被碰落。授粉操作结束后，持续对台湾含笑(
♀
)
×
红花深山含笑(
♂
)新组合人工授粉和台湾含笑自由授粉的果实发育情况进行观察。
28.3、种子采集和贮藏
29.台湾含笑(
♀
)
×
红花深山含笑(
♂
)新人工杂交组合在授粉后30-90天，子房发育迟缓；90天后成功授粉的子房开始膨大，并增长迅速，未授粉成功的子房不膨大，此时也是台湾含笑生理性落果时间，未授粉的雌蕊群脱落，授粉成功的继续发育；直到授粉后230天左右，即2021年9月下旬至10月上旬，台湾含笑(
♀
)
×
红花深山含笑(
♂
)杂交果实开始成熟，其聚合蓇葖果开始开裂并露出红色或橙红色的假种皮，此时对杂交果实进行采集，共获得14个杂交果实，结实率为73.68％，心皮结籽率为35.11％。将采收的聚合蓇葖果置于阴凉通风处放置1-2周，果皮逐渐干枯、开裂，带有假种皮的种子完全暴露出来，此时，将带有假种皮的种子从果皮剥离下来，并置于清水中浸泡1-2d，假种皮变软，用纱布将种子包裹经过反复揉搓，洗去假种皮，获得干净的杂交种子，共119粒。最后，将洗净的种子在室内晾至恒重后称重，千粒重为81.26g，4℃条件下贮藏，等待明年播种。
30.台湾含笑(
♀
)
×
红花深山含笑(
♂
)新组合人工授粉杂交获得成功，且与自由授粉相比，坐果率和心皮结籽率得到提高，而种子千粒重偏低(表1)。
31.表1台湾含笑(
♀
)
×
红花深山含笑(
♂
)和自由授粉结实率对比结果
[0032][0033]