短日高温条件下大豆闭花授粉特征的观察及杂交技术研究
短日高温条件下大豆闭花授粉特征的观察及杂交技术研究
【摘要】： 大豆是典型的短日照作物且品种间光周期反应敏感性差异明显，在北方大豆主产区自然长光照条件下，不同地理来源的大豆品种常因花期不遇而难以实现杂交，限制异源种质资源的有效利用，而在海南等热带地区短日高温条件下，虽可实现大豆花期相遇，但因大豆花期变短、花器官变小甚至出现闭花授粉特征，导致杂交成活率很低，使育种家在冬季南繁季节只能进行加代而不能进行杂交育种，降低了育种工作的效率。本研究针对低纬度地区大豆杂交过程中存在的上述问题，以黑龙江省第二、三、四积温带种植的早熟大豆品种为材料，分别在黑龙江省克山县和海南省三亚市设置不同光照长度处理，对以下问题进行研究：（1）供试早熟品种在不同光周期条件下花器官大小及花粉育性变化情况；（2）以不同光照处理的材料分别做父本和母本时杂交成功率的差异；（3）对母本花蕾进行去雄和不去雄两种处理时杂交成功率的差异。在此基础上，对短日高温条件下的大豆杂交方法进行优化，获得良好效果。主要研究结果如下：1.短日高温条件对早熟大豆品种植株及花朵形态特征的影响短日高温条件使早熟春大豆株高明显降低，茎杆变细，节数减少，花朵重量减轻，花朵数量显著减少，花期缩短，萼片、萼筒、萼筒直径、花丝及花冠变小，花粉数量减少，花粉败育率升高，差异均达到显著水平。在海南省南繁时，早播大豆的植株生长状况优于晚播。2.长日高温条件对早熟大豆品种植株及花朵形态的影响长日照可使早熟春大豆品种在海南省高温条件下株高增加，茎杆变粗，节数增多，花期延长15-18d，花朵变大，花朵数量增多，萼筒高度、直径变大，花丝变长，花粉败育率明显变小，花粉数量显著增多。3.利用长日照条件下的材料做父本可大幅度提升杂交成功率3种杂交类型材料杂交成功率依次为：父母本均为短日处理材料﹤父母本均为长日处理材料﹤母本为短日、父本为长日处理材料。选母本上的大花蕾去雄杂交，以上3种杂交材料获得的杂交成功率分别为24.16%、51.31%和59.93%。4.母本去花冠但不去雄时杂交成功率高于去雄处理对母本为短日、父本为长日处理材料进行是否去除母本雄蕊的比较试验，发现去雄处理的杂交成功率为59.93%，而不去雄处理达到67.64%。5.适宜海南省大豆杂交的气象条件通过不同条件的比较，提出在海南省三亚市条件下，大豆杂交的最适田间温度为24～30℃。当田间温度小于30℃时，最适杂交时间为9：00～12：00，杂交成活率为晴天＞多云＞阴天；当田间温度高于30℃时，最适杂交时间为7：00～11：00，杂交成活率为阴天＞多云＞晴天；在温度适宜多云天气里，杂交可从7：00持续到17：25。7：00点前父本花朵基本没有散粉，不适于做杂交。6.海南省短日高温条件下大豆杂交的综合技术方案综合本研究的结果，作者提出了在海南省三亚市进行大豆杂交的综合技术方案：10月下旬至11月上旬播种父本材料，播期越早越好（10月20日可播种）；出苗后进行长光照处理（18h，30d）。父本播种后第7d播种母本，之后每隔5d播种一期，可播种4期。父母本花期相遇时，选择母本植株中部及中部以上的大花蕾，去掉花冠（不去除雄蕊）后立即授粉。为方便在F1代鉴别真假杂种，最好选择有隐性性状的材料做母本，有显性性状的材料做父本进行组合配置。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
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