一种提高藜麦杂交率的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于农作物栽培技术领域，具体涉及一种提高藜麦杂交率的方法。
【背景技术】
[0002] 藜麦（Chenopodium quinoa willd)原产于南美洲安第斯山区，是印加土著居民的 主要传统食物，有5000-7000多年的种植历史，由于其具有独特的丰富、全面的营养价值， 养育了印加民族，古代印加人称之为"粮食之母"。由于生活习惯和饮食的过程中没有注意 饮食结构的调整，"三高"已经成为影响人类健康和生命安全的第一杀手，因此，寻找一种安 全、健康、营养、天然且食用方便的食品是当今社会迫切的需求。藜麦做为全谷全营养全蛋 白碱性食物，富含植物中缺乏的赖氨酸，钙、镁、磷、钾、铁、锌、硒、锰、铜等矿物质和不饱和 脂肪酸、类黄酮、B族维生素和维生素 E等多种有益化合物，口感独特，有淡淡的坚果清香或 者人参香，适于高血糖、高血压、高血脂、心脏病等慢性病，以及婴幼儿、孕产妇、儿童、学生、 老年人等特殊体质和生活不规律人群，长期食用，效果显著，日益受到消费者的喜爱和政府 的重视。藜麦在中国的种植可追朔至上个世纪80年代，西藏引种试种成功，但是仅限于小 范围种植，2011年以来，山西静乐县引种试种成功，种植面积不断扩大，新疆，甘肃、宁夏、青 海等地也陆续有种植，但是本地审定的品种却是凤毛麟角，现有的藜麦育种主要是通过常 规筛选的方法结合藜麦本身的异交率，筛选突变体或者杂交种，进一步进行种植观察，这种 方法针对性不强，不受控制，因此效果不明显。但是，相比藜麦快速发展的产业化进程，藜麦 的遗传育种工作明显滞后，目前仍以引进品种为主，缺乏品质优良的高产品种。因此随着藜 麦产业发展的要求，藜麦育种工作也提上日程，国内的科研院所也开始对藜麦进行科学研 究，但主要集中在生物学特性、栽培技术和营养成分等方面的研究，藜麦育种技术的研究尚 处于起步状态， 藜麦为藜科藜属，年生草本，花小、花序多样，有穗状花序、圆锥花序、伞房花序等多种 类型，藜麦同一植株上有雌花、两性花和雄性败育的花，一般为自花授粉。由于藜麦花小且 排列紧密，不同类型的花混杂在一起，加上是自花授粉，这些客观条件都给藜麦育种工作带 来了很大的障碍。
【发明内容】
[0003] 本发明为了解决藜麦花小且复杂不宜去雄，给藜麦育种工作带来很大障碍的问 题，提供了一种提高藜麦杂交率的方法。
[0004] 本发明由如下技术方案实现：一种提高藜麦杂交率的方法，温室种植，选择亲本， 顶端花序处理，隔离、去雄，授粉，获得杂交种子，具体包括如下步骤： (1) 温室种植：藜麦种子播种于花盆中，每对亲本设4个处理，每个处理间隔5天种植； (2) 选择亲本：当藜麦生长50-60天时，选取高度为30-40cm，无侧枝，发育良好的植株 作为亲本； (3) 顶端花序处理：进入显序期后，除去植株顶端的花序，当腋芽花序长出4-5个时除 去从顶端往下4-5片叶子及叶柄，保留3-4个花序用于杂交； (4) 隔离：处理好的植株用透析袋包裹，透析袋两端通透，上端折叠后封口，下端捆绑； (5) 去雄：当花序中部花药颜色为绿色或者黄绿色时开始去雄，去雄时将放大镜固定于 眼前，调整位置，左手用镊子夹住花萼上端往下压，右手用接种环套住花药中部，旋转接种 环将花药去掉，保留中间的柱头；顶端1/5处和底部1/5处两性花直接剥落； (6) 授粉：将不同期完全去雄的母本和同一期的父本放置在一起，将父本花序交错置于 母本上方，三株父本一株母本，母本置于父本中央，用透析袋包裹，透析袋两端通透，上端折 叠后封口，下端捆绑，盛花期间每天上午9-10点和下午2 :30-3:30用振动棒间隔振动父本 根部上方5cm处，振动2s间歇2s，每次振动30-40s，盛花期结束后完成授粉； (7) 获得杂交种子：杂交后将父本取出，母本继续隔离生长，直至成熟，即可获得杂交 Fl代种子。
[0005] 本发明解决了藜麦花小且复杂不宜去雄的问题，二是采用间隔振动的方法结合父 母本3:1模式进行授粉，授粉率大大提高，三是确定了藜麦花粉活力，精确定位了最佳授粉 时间，提高杂交率。本发明在多年研究藜麦杂交技术的基础上，结合国内外研究，杂交率高、 操作比较简单，显著地提高了藜麦的杂交率。
[0006] 本发明的有益效果是：采用放大镜辅助接种环技术解决了藜麦花小去雄困难的问 题，现有技术主要是采用剪刀或者镊子，操作过程对柱头有一定的损伤，影响后期发育和授 粉。精准定位了花粉授粉时间，通过显微镜观察和实际操作效果确定授粉最佳时间为上午 9:30和下午3:00左右。采用3:1模式（即三株父本一株母本)授粉，且是活体授粉，花粉活 力强，花期持续时间长。目前技术主要是用纸袋收集花粉后套在花序上震动授粉和收集花 粉后喷洒到花序上授粉，现有技术对花粉有损伤且其活力无法控制导致杂交率低。采用振 动棒间触的方法进行授粉，比传统的指弹法和振动法规律性强、操控性更好，震动幅度小、 强度大，脱落花粉量多且不四面飘散，柱头授粉率更高，杂交率达35%-40%。
【具体实施方式】
[0007] 实施例1 :一种提高藜麦杂交率的方法，温室种植，选择亲本，顶端花芽处理，隔 离、去雄，授粉，获得杂交种子，具体包括如下步骤： 1、 温室种植：藜麦种子播种于20cmX30cm的小花盆中，每对亲本设四个处理，每个处 理间隔五天，处理方法如表1 : 表1
2、 选择亲本：当藜麦生长50-60天时，选取高度为30-40cm，无侧枝，发育良好，植株大 小形态合适的植株作为亲本； 3、 顶端花序处理：进入显序期后，时刻关注生长情况，当植株顶端的花序出现时，用剪 刀剪除顶端花序，当腋芽花序长出4-5个时从顶端往下剪除4-5片叶子及叶柄，保留3-4个 花序用于杂交； 4、 隔离：将处理好的植株用透析袋包裹，透析袋两端通透，上端折叠后用曲别针封口， 下端用麻绳捆绑，防止花粉进入，捆绑松紧要合适，不能影响植株的后续生长； 5、去雄：选取发育良好大小适当的花序去雄，当花序中部花药颜色为绿色或者黄绿色 时开始去雄，去雄时将将放大镜固定于花序与双眼之间，位置调整合适，左手用尖嘴镊子夹 住花萼上端，轻轻往下压，右手用特制接种环套住花药中部，轻轻旋转接种环将花药扯掉， 转动方向依次按照上述方法将花药去掉，保留中间的柱头。由于藜麦花序为无限花序，雄蕊 发育时期不一致，可将花序顶端1/5处和下端1/5处两性花直接剥落。通过放大镜观察，如 果花药变为黄色，花药成熟过度，去雄时花药易破裂，花粉会洒落在柱头上，造成去雄失败。 用放大镜放大后操作更加精确，接种环轻巧操作起来易于控制方向和力度，不会对柱头造 成伤害，且去雄持续时间比较长，接种环相对其它工具较轻可以有效减轻操做者手腕疲劳 程度。
[0008] 6、授粉：将完全去雄的母本和父本放置在一起，将父本花序交错置于母本上方，三 株父本一株母本，母本置于父本中央，用稍大的透析袋包裹，透析袋两端通透，上端折叠后 用曲别针封口，下端用麻绳捆绑，盛花期间每天上午9 :30和下午3:00左右用振动棒间触震 动父本根部上方5cm处，振动2s间歇2s，每次振动30-40s，盛花期结束后完成授粉；为了提 高杂交成功率，将同一期的父本与不同期的母本分别进行杂交； 7、获得杂交种子：杂交后将父本取出，母本继续隔离生长，直至成熟，即可获得杂交Fl 代种子。
[0009] 通过显微镜观察和实际操作效果确定最佳授粉时间为上午9:30和下午3:00左 右。采用3:1模式（即三株父本一株母本）授粉，且是活体授粉，花粉活力强，花期持续时间 长。目前技术主要是用纸袋收集花粉后套在花序上震动授粉和收集花粉后喷洒到花序上授 粉，现有技术对花粉有损伤且其活力无法控制导致杂交率低。采用振动棒间触的方法进行 授粉，比传统的指弹法和振动法规律性强、操控性更好，震动幅度小、强度大，脱落花粉量多 且不四面飘散，柱头授粉率更高，杂交率达35%-40%。表2为采用不同的工具对杂交率的影 响。
[0010] 表2:
【主权项】
1. 一种提高藜麦杂交率的方法，温室种植，选择亲本，顶端花序处理，隔离、去雄，授粉， 获得杂交种子，其特征在于：具体包括如下步骤： (1) 温室种植：藜麦种子播种于花盆中，每对亲本设4个处理，每个处理间隔5天种植； (2) 选择亲本：当藜麦生长50-60天时，选取高度为30-40cm，无侧枝，发育良好的植株 作为亲本； (3) 顶端花序处理：进入显序期后，除去植株顶端的花序，当腋芽花序长出4-5个时除 去从顶端往下4-5片叶子及叶柄，保留3-4个花序用于杂交； (4) 隔离：处理好的植株用透析袋包裹，透析袋两端通透，上端折叠后封口，下端捆绑； (5) 去雄：当花序中部花药颜色为绿色或者黄绿色时开始去雄，去雄时将放大镜固定于 眼前，调整位置，左手用镊子夹住花萼上端往下压，右手用接种环套住花药中部，旋转接种 环将花药去掉，保留中间的柱头；顶端1/5处和底部1/5处两性花直接剥落； (6) 授粉：将不同期完全去雄的母本和同一期的父本放置在一起，将父本花序交错置于 母本上方，三株父本一株母本，母本置于父本中央，用透析袋包裹，透析袋两端通透，上端折 叠后封口，下端捆绑，盛花期间每天上午9-10点和下午2 :30-3:30用振动棒间隔振动父本 根部上方5cm处，振动2s间歇2s，每次振动30-40s，盛花期结束后完成授粉； (7) 获得杂交种子：杂交后将父本取出，母本继续隔离生长，直至成熟，即可获得杂交 F1代种子。
【专利摘要】本发明属农作物栽培技术领域，为解决藜麦花小且复杂不宜去雄，给藜麦育种工作带来很大障碍的问题，提供一种提高藜麦杂交率的方法。温室种植，选择亲本，顶端花芽处理，隔离、去雄，授粉，获得杂交种子，采用放大镜辅助接种环技术解决了藜麦花小去雄困难的问题。通过显微镜观察和实际操作效果确定最佳授粉时间为上午9:30和下午3:00左右。采用3:1模式即三株父本一株母本活体授粉，花粉活力强，花期持续时间长。采用振动棒间触的方法进行授粉，比传统的指弹法和振动法规律性强、操控性更好，震动幅度小、强度大，脱落花粉量多且不四面飘散，柱头授粉率更高，杂交率达35%-40%。
【IPC分类】A01H1/02
【公开号】CN105325286
【申请号】CN201510769641
【发明人】董艳辉, 唐朝晖, 王亦学, 李亚莉, 秦永军, 任永康, 王长彪, 赵兴华, 杨方, 赵武娟
【申请人】山西省农业科学院生物技术研究中心
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月12日