第一节 小麦有性杂交

两个不同的植物类型，经过有性杂交过程产生新类型，称为有性杂交， 简称杂交。在同一种栽培植物中，进行品种和品种之间的杂交，称为品种间杂交，也称近缘杂交。近缘杂交一般容易成功。种与种、属与属、科与科之间的杂交，分别称为种间杂交、属间杂交和科间杂交，统称远缘杂交。远缘杂交的成功率很低。通过有性杂交获得新类型，称为杂交育种。有性杂交技术是杂交育种工作中最重要环节。

本项活动适合在农村中学开展，对培养学生的动手能力和使之、热爱农业生产，具有重要作用。鉴于少年儿童的知识和能力，本项活动只进行小麦的品种间杂交。

一、杂交前的准备工作

（一）熟悉小麦花的结构和开花习性

要开展小麦品种间的杂交，首先必须了解和熟悉小麦花的结构和开花习性。

  1. 关于小麦花的结构。小麦为穗状花序（通称麦穗）。花序轴上生有许多节，每一节着生一个小穗，每个小穗有两个颖片和 3～9 朵小花。每朵小花由 1 枚外稃、1 枚内稃、2 枚浆片、3 枚雄蕊和 1 枚雌蕊组成，雌蕊具有 2 个羽毛状柱头。小花的外稃顶端因品种不同，有的有芒，有的无芒。

杂交前，必须通过解剖观察，对上述小麦花序和花的特点一一认炽清楚， 否则就无法准确进行杂交工作。

  1. 关于小麦开花习性。小麦开花习性包括开花顺序、开花时间和授粉方式等内容。

  1. 开花顺序 小麦从抽穗到开花，一般需要 3～5 天。小麦开花顺序， 就全株来说，主茎上的花先开，然后分蘖枝上的花才开；就一个麦穗来说， 中部的小穗先开花；就一个小穗来说，基部的花先开。

  2. 开花时间一个麦穗的花期大约是 5～7 天，其中第 3～4 天开得最盛。小麦的花日夜都开，但白天开得多。在一天中，上午和下午各有一个高峰。北方地区，上午是 9～11 时，下午是 3～6 时。

就一朵花来说，从浆片膨胀到内、外稃张开，只需 1～2 分钟，然后伸出花药，并在 2～3 分钟之内散出花粉， 15～20 分钟关闭，开花完毕。

  1. 授粉方式 小麦为自花授粉作物，但有一定的天然杂交率，其杂交率在 1％以下。杂交率随气温不同而有区别。开花时如遇高温或干旱，天然杂交率就会上升，这是由于小麦花粉在高温干旱条件下很快失去生活力，而柱头的受精能力却往往能保持几天，一旦气温下降或干旱减轻，就能接受外来花粉，发生天然杂交。

（二）选配杂交亲本

少年儿童开展有性杂交，主要是学习杂交技术，不是培育新品种。为了检验杂交是否成功，可按照显性、隐性对立性状选配杂交亲本。

例如，小麦芒的有无和麦穗颜色（颖片、稃片颜色）都是稳定的性状。

其中，无芒为显性，有芒为隐性；红穗为显性，白穗为隐性。选择有芒品种作母本、无芒品种作父本，或选择白穗品种作母本、红穗品种作父本进行杂交，如果杂种第一代为无芒或红穗，证明杂交获得了成功，如果是有芒或白穗，则说明杂交失败（父本必须是纯合体）。

（三）调整亲本开花期

小麦杂交时，要求父本和母本同时开花，如果两个亲本花期不一致，就需要设法调整开花期，使二者的花期相遇。

调整开花期简单有效的方法是分期播种。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，太迟则提前播种。如果这样还不能有把握使花期相遇，父本可分几批播种，这样就可选择最适宜的亲本花朵进行杂交。

（四）准备用具用品

剪刀、镊子、白色纸袋、花粉收集器、纸牌、记录本、毛笔、铅笔等。二、杂交步骤和方法

小麦杂交分为选穗、整穗、去雄、采粉、授粉和收获 6 个步骤。

（一）选穗

选穗是指选母本的麦穗。要从母本植株上选择发育良好、健壮、具有本品种特征的主茎穗或大分蘖穗作杂交穗。在选穗时间方面，一般在麦穗抽出以后、穗下茎部分露出叶鞘大约 1.5 厘米的时候进行。

麦穗选中以后，用镊子打开穗中部的小花，检查它的花药，如果花药绿色，就是理想的麦穗，因为这样的麦穗去雄以后，第 2～3 天授粉最容易成功。

（二）整穗

麦穗选定后，马上进行整穗。做法是先剪去芒，再用镊子去掉麦穗上下发育不好的小穗，只保留中部 5～6 对小穗，再将留下的小穗内的上部小花去掉，使每个小穗只保留基部两朵发育最好的小花。

（三）去雄

整穗以后要马上进行去雄。去雄时，用左手拇指和中指夹住麦穗，用食指轻轻压住要去雄小花的稃片顶部，右手用镊子轻轻插入内、外稃之间，夹住 3 个雄蕊顶部，轻轻夹出。注意不要将花药夹破或夹断，也不要碰伤柱头，

并且要看清 3 个雄蕊是否已全部夹出。去雄工作要先从麦穗的一侧开始，从上向下进行，做完一侧再做另一侧，这样可防止遗漏。去雄时，如发现花药已变黄或已破裂，应立即将整个小花除去。在每朵小花去雄后，都要将镊子插入 70%酒精中浸泡片刻，杀死镊子上可能粘附的花粉。

整个小麦去雄后，应套上白色纸袋，并将纸袋下部的开口沿穗轴折合， 用曲别针别好，以防止天然杂交。然后挂上纸牌，用铅笔写上母本名称、去雄日期和操作者的姓名。

（四）采粉

采集花粉应在每天开花高峰时进行。如果见到父本麦穗上有一二朵小花已经开放，说明那些靠近的小花也将开放。为了促使开花，可用手轻抹麦穗2～3 次，稍等片刻，就可以看到麦穗上大部分小花的内、外稃逐渐张开，露出花药。这时，将穗颈稍加弯曲，放入用光滑纸片叠成的船形花粉收集器内， 用镊子轻轻敲打麦穗，使花粉落到收集器中。采集的花粉不要晒太阳，并且要在半小时以内进行授粉。

（五）授粉

当去雄后的小花柱头呈羽毛状分叉并带有光泽时，表示柱头已经成熟，

应该马上进行授粉，这一般是在去雄后的第二天。所以授粉工作应在去雄后的第二天上午 8 时以后或下午 4 时以前进行。如果去雄后遇到阴雨天气，气温降低，可以在去雄以后的 3～4 天内授粉。

授粉时，先除去母本穗上的纸袋，用镊子或毛笔蘸取少许刚刚采集的花粉，涂抹在成熟的柱头上。授粉工作要有顺序，自上而下授完麦穗的一侧再授另一侧。

授粉以后，重新套上纸袋，并在纸牌上写明父本品种名称和授粉日期， 并剪去纸牌的一角，以示授粉完毕。

小麦授粉后 3～4 天，打开纸袋，检查子房是否已经膨大。如果已经膨大， 说明子房已经受精，可将纸袋摘掉，使杂交穗正常发育，防止生霉。

（六）收获

麦穗成熟后，要及时剪取杂交穗，并以穗为单位分别保存，留待来年播种。

三、检验杂交成败

第二年将杂交穗以穗为单位进行播种，并同时播种父本母本。

待杂种第一子代和父本母本植株的被检验性状出现后，进行比较，分析杂交是否成功。对不成功的杂交穗，分析杂交失败原因。