本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太子參人工雜交授粉方法。
背景技術(shù)：
太子參是多年生藥用植物，為傳統(tǒng)的滋補(bǔ)強(qiáng)壯中藥材，以塊根入藥，具有益氣健脾、生津潤(rùn)肺之功效。太子參主要是塊根繁殖和種子繁殖，人工栽培多用塊根進(jìn)行無(wú)性繁殖，使太子參病害累積、種質(zhì)退化。太子參種子繁殖可培養(yǎng)無(wú)病毒種苗，能有效防止種質(zhì)退化。
雜交是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起，再經(jīng)過(guò)選擇和培育，獲得新品種的方法，是育種重要方法，選育的新品種通常體現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)。植物雜交的重要工作是進(jìn)行人工授粉，是用人工方法把植物花粉傳送到柱頭上以提高結(jié)實(shí)率的技術(shù)措施。
太子參的花兩性，二型。太子參頂部有瓣花會(huì)開(kāi)花，花藥10枚，柱頭3個(gè)，能行自花授粉和異花授粉，基部的無(wú)瓣花不開(kāi)花，進(jìn)行嚴(yán)格的自花授粉。太子參植株較矮，花朵小，花柄細(xì)，采用常規(guī)的植物雜交授粉方法，存在難以對(duì)去雄的花朵進(jìn)行套袋，套袋后易使花朵折損等問(wèn)題。
太子參有瓣花的雄蕊和雌蕊不同時(shí)成熟，雌蕊先成熟，花朵的花瓣未張開(kāi)時(shí)，雌蕊的柱頭已伸出花瓣外，并已膨大；花瓣剛張開(kāi)時(shí)，雌蕊的柱頭已膨大呈晶瑩透亮狀，可接受花粉，但此時(shí)，雄蕊的花藥還未開(kāi)裂，說(shuō)明太子參的有瓣花具有異花授粉的傾向。太子參有瓣花開(kāi)花，晴天時(shí)，花藥在上午九點(diǎn)左右才開(kāi)裂；陰天時(shí)，花藥在中午前后才有部分開(kāi)裂，且藥囊的裂縫較??；雨天時(shí)，花藥一般不開(kāi)裂。太子參開(kāi)花時(shí)間短，花瓣開(kāi)放到枯萎通常只有24小時(shí)，雌蕊柱頭的可授粉時(shí)間也較短。
在植物雜交授粉中，因其父母本開(kāi)花時(shí)間不同，父本花粉常需進(jìn)行保存。保存時(shí)，低溫干燥處理可降低花粉呼吸作用及其它生理功能，有利于花粉較長(zhǎng)時(shí)間保持活力，提高人工雜交授粉效率。
太子參基部無(wú)瓣花的結(jié)實(shí)率高，果實(shí)通常有5-10粒種子；而頂部有瓣花受天氣的影響變化很大，若開(kāi)花季節(jié)多為晴天，結(jié)實(shí)率較高，若開(kāi)花季節(jié)多為陰雨天氣，雄蕊的花藥難以開(kāi)裂，則結(jié)實(shí)率較低，甚至不結(jié)實(shí)。
太子參種子進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡蜏靥幚砗螅劝l(fā)率較高，利用種子繁殖在生產(chǎn)上有一定的應(yīng)用。但由于存在以下問(wèn)題：（1）太子參花較小，花藥多，柱頭小，不易開(kāi)展去雄、授粉等人工操作；（2）太子參花柄細(xì)，人工套袋易使花朵折損；（3）太子參開(kāi)花時(shí)間短，雄蕊和雌蕊不同時(shí)成熟，雄蕊的花粉收集較困難，雌蕊柱頭的可授粉時(shí)間較短；（4）太子參開(kāi)花受天氣影響很大，陰雨天氣結(jié)實(shí)率低，甚至不結(jié)實(shí)；因此太子參人工雜交授粉工作難以開(kāi)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，提供一種太子參人工雜交授粉方法，解決太子參人工授粉套袋易使花朵折損、花粉收集與處理困難、雌蕊柱頭小、可授粉時(shí)間短、去雄速度慢、陰雨天氣結(jié)實(shí)率低等關(guān)鍵問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
將太子參有瓣花的發(fā)育時(shí)期分為Ⅰ-Ⅳ期，Ⅰ期花朵是指花瓣未張開(kāi)、花藥未露出；Ⅱ期花朵是指花瓣已張開(kāi)，雄蕊發(fā)育成熟，花藥露出而未開(kāi)裂，柱頭伸出且膨大；Ⅲ期花朵是指花藥已開(kāi)裂，花瓣未枯萎；Ⅳ期花朵是指花瓣已枯萎。
太子參人工雜交授粉方法包括以下步驟：
1) 隔離栽培：對(duì)太子參雜交授粉的父本與母本分別進(jìn)行隔離栽培，防止生物學(xué)混雜；
2) 搭架蓋膜：人工雜交授粉前15天到授粉后30天，在太子參父本、母本栽培地塊搭架，架上覆蓋薄膜；遇晴天，將薄膜拉開(kāi)；預(yù)陰雨天，薄膜覆蓋。
3）選擇花朵：摘除所有母本有瓣花未人工授粉的Ⅲ期、Ⅳ期花朵，收集并帶走，保留健康母本有瓣花Ⅰ期和Ⅱ期花朵，摘除不健康母本所有的有瓣花；
4）制備花粉：選擇并摘取健康父本有瓣花Ⅱ期花朵，帶回室內(nèi)，摘除花萼和花瓣，其余部分放入潔凈無(wú)蓋培養(yǎng)皿中，置于1-4℃環(huán)境中冷藏干燥，待大部分花藥開(kāi)裂后取出，抖落花粉，收集花粉于潔凈棕色瓶中，放入1-4℃環(huán)境中保存?zhèn)溆茫?/p>
5）人工雜交授粉：人工雜交授粉前1小時(shí)取出步驟4）保存的花粉，逐漸恢復(fù)到室溫，選擇健康母本有瓣花Ⅱ期花朵，用毛筆或棉簽占少許花粉，將花粉抖落于所述健康母本有瓣花Ⅱ期花朵的柱頭上，迅速逐一進(jìn)行花朵授粉；
6）人工去雄：人工雜交授粉結(jié)束后，即刻對(duì)已授粉的母本有瓣花Ⅱ期花朵進(jìn)行去雄，小心將雄蕊的花藥去除干凈，不能觸傷雌蕊柱頭，將花藥收集并帶走；
7）母本有瓣花Ⅰ期花朵進(jìn)入Ⅱ期后，重復(fù)上述步驟3）-步驟6）。
所述步驟2）搭架蓋膜的時(shí)間為人工雜交授粉前15天到授粉后30天。
所述步驟4）于1-4℃環(huán)境中保存?zhèn)溆玫幕ǚ?，?天內(nèi)使用，保存時(shí)間超過(guò)5天的花粉不再使用。
所述步驟5）毛筆或棉簽不與雌蕊柱頭接觸，以免柱頭受損，影響種子形成。
進(jìn)一步，步驟6）之后，部分已授粉的母本有瓣花Ⅱ期花朵，來(lái)不及去雄已進(jìn)入Ⅲ期，則將該母本有瓣花Ⅲ期花朵摘除，收集并帶走。
本發(fā)明，所述健康父本、母本是指植株生長(zhǎng)正常，沒(méi)有出現(xiàn)病害及退化現(xiàn)象，花朵發(fā)育正常，花的各部份結(jié)構(gòu)齊全、形態(tài)正常；所述不健康母本是指植株出現(xiàn)病害、矮小退化等現(xiàn)象。
本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，提供了一種太子參人工雜交授粉方法，通過(guò)隔離栽培太子參雜交授粉的父本和母本，防止花粉串通，去雄及人工授粉后，花朵不套袋，避免了套袋易使花朵折損的問(wèn)題；使用薄膜拱棚覆蓋遮雨，有效促進(jìn)花朵正常發(fā)育，提高授粉后花朵結(jié)實(shí)率；從父本園中大量摘取整朵花，去除花萼和花瓣，進(jìn)行低溫干燥，促進(jìn)花藥開(kāi)裂，可得到大量花粉，極大地提高了花粉收集效率；使用毛筆或棉簽占取花粉，抖落于柱頭上，避免柱頭受損，也解決了柱頭小、不易授粉的難題；采用先授粉、后去雄的方法，有效解決雌蕊柱頭的可授粉時(shí)間短、人工去雄慢的問(wèn)題，大大降低花藥開(kāi)裂引起的自花授粉概率。
本發(fā)明通過(guò)認(rèn)真觀察太子參有瓣花發(fā)育的特征特性，充分利于其柱頭先伸出、膨大、可授粉、花藥未開(kāi)裂的時(shí)間特點(diǎn)，采取父母本隔離栽培、薄膜拱棚遮雨、大量收集花粉、先授粉、后去雄的操作流程，形成太子參人工雜交授粉的特殊方法，有效提高了太子參人工雜交授粉效率，提高雜交結(jié)實(shí)率。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
一種太子參人工雜交授粉方法，將太子參有瓣花的發(fā)育時(shí)期分為Ⅰ-Ⅳ期，Ⅰ期花朵是指花瓣未張開(kāi)、花藥未露出；Ⅱ期花朵是指花瓣已張開(kāi)，雄蕊發(fā)育成熟，花藥露出而未開(kāi)裂，柱頭伸出且膨大，柱頭顏色發(fā)白，晶瑩透亮；Ⅲ期花朵是指花藥已開(kāi)裂，花瓣未枯萎；Ⅳ期花朵是指花瓣已枯萎；所述方法具體包括以下步驟：
1) 隔離栽培：對(duì)太子參雜交授粉的父本與母本分別進(jìn)行隔離栽培，要確保有效隔離，防止生物學(xué)混雜；
2) 搭架蓋膜：人工雜交授粉前15天到授粉后30天，在太子參父本、母本栽培地塊搭架，架上覆蓋薄膜；遇晴天，將薄膜拉開(kāi)；預(yù)陰雨天，薄膜覆蓋。
3）選擇花朵：摘除所有母本有瓣花未人工授粉的Ⅲ期、Ⅳ期花朵，收集并帶走，保留健康母本有瓣花Ⅰ期和Ⅱ期花朵，摘除不健康母本所有的有瓣花；
4）制備花粉：選擇并摘取健康父本有瓣花Ⅱ期花朵，帶回室內(nèi)，摘除花萼和花瓣，其余部分放入潔凈無(wú)蓋培養(yǎng)皿中，置于1-4℃環(huán)境中冷藏干燥，待大部分花藥開(kāi)裂后取出，抖落花粉，收集花粉于潔凈棕色瓶中，放入1-4℃環(huán)境中保存?zhèn)溆茫⒃?天內(nèi)使用，保存時(shí)間超過(guò)5天的花粉不再使用；
5）人工雜交授粉：人工雜交授粉前1小時(shí)取出步驟4）保存的花粉，逐漸恢復(fù)到室溫，選擇健康母本有瓣花Ⅱ期花朵，用毛筆或棉簽占少許花粉，將花粉抖落于所述健康母本有瓣花Ⅱ期花朵的柱頭上，毛筆或棉簽不與柱頭接觸，迅速逐一進(jìn)行花朵授粉；
6）人工去雄：人工雜交授粉結(jié)束后，即刻對(duì)已授粉的母本有瓣花Ⅱ期花朵進(jìn)行去雄，小心將雄蕊的花藥去除干凈，不能觸傷雌蕊柱頭，將花藥收集并帶走；
7）部分已授粉的母本有瓣花Ⅱ期花朵，來(lái)不及去雄已進(jìn)入Ⅲ期，則將該母本有瓣花Ⅲ期花朵摘除，收集并帶走。
8）母本有瓣花Ⅰ期花朵進(jìn)入Ⅱ期后，重復(fù)上述步驟3）-步驟7）。
太子參的花朵較小，花藥多，人工去雄速度慢，但人工授粉速度快，太子參雌蕊柱頭的可授粉時(shí)間較短，本發(fā)明使用先授粉、后去雄的方法，讓雜交的花粉第一時(shí)間占據(jù)可授粉的雌蕊柱頭，促進(jìn)雜交花粉的萌發(fā)，提高了雜交效率。該方法與常規(guī)的先去雄、后授粉的方法相比，人工雜交授粉效率可提高2倍以上。
太子參頂部有瓣花開(kāi)放，雨天時(shí)，其雄蕊的花藥一般不開(kāi)裂，若連續(xù)陰雨天氣，花朵大多敗育，結(jié)實(shí)率低于10%，甚至為零。本發(fā)明通過(guò)搭架蓋膜遮雨，太子參花朵正常開(kāi)放，自然結(jié)實(shí)率約50%左右；花粉通過(guò)人工制備，人工雜交授粉的結(jié)實(shí)率可達(dá)90%左右，大大提高了人工雜交結(jié)實(shí)率。