三、杂交技术
各种农作物具有以下共同的杂交方法和技术。1.杂交前的准备工作
- 熟悉花的结构和开花的习性。不同种类的农作物,花的结构和开花习性常不相同。
对杂交工作来说,一朵花中最重要的部分是雌、雄蕊。因此,在杂交以前,应对杂交亲本花中雌、雄蕊的形状、数目、离合和位置等各种特点认识清楚,吝则就无法准确地进行去雄、采粉、授粉、套袋隔离等项工作。
杂交前,还必须了解杂交亲本的开花习性。农作物的开花习性包括开花时间、开花顺序、授粉方式和花粉、柱头的生活力等内容。了解亲本开花习性,是杂交前必须准备的工作。例如了解亲本何时开花,才能适时在开花前进行去雄;了解何时是开花盛期,才能选择在开花盛期进行授粉;熟悉花粉和柱头的生活力,才能决定去雄后的授粉期等等。
- 调节开花期。用来杂交的亲本,一定要花期相遇,才能进行杂交。因此,杂交前一定要了解杂交亲本各个生长发育阶段,以便调节开花期。调节开花期的主要方法有以下几种。
分期播种 分期播种是调节开花期简单而有效的方法。通常以母本开花期为标准,如果父本开花期太早则延迟播种,太迟则提早播种。如果这样作还不能有把握使花期相遇,则可对父本采取分几批播种,这样就可选择最适宜的亲本花朵进行杂交。
光照处理 如果两个亲本的花期相差过大,可应用调节每天光照长度的方法调节花期。一般对晚稻和大豆等短日照作物,从苗期到抽穗开花以前, 缩短每天光照时间,可以促进开花,延长每天光照时间,可以延迟开花。对于小麦、油菜等长日照作物,加长每天光照时间,可以促进开花,缩短每天光照时间,则可延迟开花。
春化处理 人工春化处理,也可以作为调节花期的方法。例如,对冬性、半冬性的小麦,在播种前将萌动种子在 0~5℃低温下处理若干天(冬性的处理时间是 30~45 天,半冬性是 10~25 天),让它们完成春化阶段的发育, 就可提前抽穗。
调节生育期的温度 对于喜温的亲本可以在温室或塑料棚中播种栽培,可以促进开花。对于要求较低温度的亲本,则可露天播种栽培,以推迟开花。
改变田间管理 对于早熟亲本,可多施氮肥以推迟开花,对于晚熟亲本,可多施磷肥以促进开花。此外,也可采取中耕切根和灌水等措施,使花期推迟,也可起到调节花期的作用。
- 杂交的操作程序和方法(1)去雄
①去雄时间。去雄的最适时间是在开花的前 1~2 天。过早,花蕾过嫩, 容易损伤花的结构;过迟,花药容易裂开,导致自花授粉。
②去雄方法。去雄的方法很多,如夹除雄蕊法、剥去花冠法、温汤杀雄法、热气杀雄法、化学药剂杀雄法和麦管切雄法等。各种作物因花的结构不同,去雄方法也常不一样。但大多采用夹除雄蕊法进行去雄。夹除雄蕊法是用镊子将母本花中的雄蕊一一夹除。禾谷类作物杂交中经常使用的分颖去雄法、剪颖去雄法和套袋去雄法等方法,都属于夹除雄蕊法。
夹除雄蕊法的成败关键是谨慎细心而又要注意消毒工作。去雄时,一朵花中的雄蕊务必全部夹除干净,而且夹除时,不能夹破花药。如果花中的雄蕊末夹净,或花药破裂散落出花粉,都会招致杂交工作失败。消毒工作也很重要。在去雄以前,一切用具及手指都须用 70%酒精消毒,以免带入其它花粉。一个品种或一朵花去雄完毕后,如果接连进行另一品种或另一朵花去雄时,必须将用具重新消毒。消毒后镊子上的酒精,应在蒸发干净后方能使用, 以免去雄时损害柱头。
- 授粉
①授粉时间。在去雄后的 1~2 天,柱头上分泌出粘液,此时最适宜接受花粉。一般的授粉时间以该作物开花最盛时刻的效果最好,因为此时能够获得大量的花粉。但此时往往也有其它品种进行盛花期,空气中各种花粉混杂。所以授粉时应防止污染。为了减少污染,授粉人最好头带宽檐草帽。
②授粉方法。可以将父本成熟的花粉收集在容器中,然后用毛笔蘸取涂沫在母本柱头上。有时,也可将父本的整个花药塞到母本的花朵中去,进行授粉。
- 隔离。为了防止其它花粉侵入母本花朵,在去雄后和授粉前后,都必须进行隔离,有时为了保证父本花粉的纯度,对父本也要预先隔离。
常用的隔离方法是用白色纸袋套住花朵或花序,纸袋下方用回形针或大头针夹住。授粉后,经过几天,当柱头枯萎脱落时,可将纸袋摘除。使幼果在自然条件下发育。
- 挂牌和记载。去雄后应在母本植株上拴挂纸牌(或塑料牌),用铅笔在纸牌上写明去雄、授粉日期和母本、父本名称,并写明操作者姓名。同时将这些项目登记在记录本上。
- 杂交后的管理
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田间管理。要为杂交种子的发育创造有利条件,如对禾谷类应及时除掉分蘖,棉花应及时整枝。在杂交种子发育后期应注意防止鸟兽为害,必要时可重新套上纸袋。
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收获和保存。应将每 1 单穗、单铃或单荚分别采下,连同所悬挂的纸牌分别脱粒、晒干并分别装袋保存。袋上应写明编号和收获日期。