谷子人工杂交技术规程

2020-12-17王高鸿赵晋锋杜艳伟李颜芳赵根有

甘肃农业科技 2020年12期

王高鸿，赵晋锋，杜艳伟，李颜芳，赵根有

（山西省农业科学院谷子研究所，山西长治 046000）

人工杂交是作物育种的直接有效方法［1-2］，谷子也不例外。作为中国的特色杂粮作物［3］，育种工作者不断的对谷子进行研究发掘，从20世纪60年代开始通过人工杂交技术进行谷子杂种优势利用研究至今［4］，生产上所推广应用的谷子品种多数通过人工杂交选育而来。随着种质资源的不断发掘，育种目标的不断提高，谷子人工杂交技术应用更加广泛、要求更高［2］。为使谷子人工杂交技术更加规范化，我们结合有关试验研究及以往经验，特制定本规程。

1 范围

本规程规定了谷子人工杂交中杂交袋、杂交工具的选用、亲本种植、选择整穗、人工去雄授粉、挂牌标记、谷穗检查、收获等方面的基本要求。

本规程适用于普通谷子人工杂交。

2 规范性引用文件

下列文件对于本规程的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规程。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规程。

GB 4404.1粮食作物种子第1部分:禾谷类

GB/T 8232-1987粟（谷子）

YY/T 0176-2006医用剪通技术条件

YY/T 0295-2005医用镊类产品的通用技术条件

GB/T 23760-2009农业羊皮纸

GB/T 22871-2008普通玻璃纸

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1 穗码

谷子果穗构成的主要部分，把多个小花集中在一起并和穗轴连接，通过一定的顺序排列在穗轴上形成果穗。

3.2 整穗

用符合标准YY/T0176-2006要求的拆线剪，人工将谷子果穗上的穗码及小花进行预留及去除，每穗留8～10个穗码，每穗码留2～4个小花。

3.3 人工去雄

用符合标准YY/T 0295.1-2005要求的镊子，人工将谷子小花的花药全部去除。不得使花药开裂散粉，不伤及柱头。

3.4 人工授粉

用人工方法把谷子花药的花粉传送到柱头上，使其受精，形成结实，定向改变谷子种质。

3.5 花药

又叫雄花或雄蕊，生长在谷子小花颖壳里，呈橙色或淡黄色，以3个出现，开裂产生花粉。

3.6 柱头

又叫雌蕊，生长在谷子小花颖壳里，呈白色，以2个出现，接受花粉受精结实。

4 杂交袋的选用

选用符合标准《GB/T 23760-2009农业羊皮纸》《GB/T 22871-2008普通玻璃纸》规定的材料做成的一面玻璃纸，另一面农业羊皮纸的矩形杂交袋，规格为:30 cm×18 cm、15 cm×7 cm，底部和两侧边缘用尼龙丝紧密缝制，用于隔离和取粉。

5 亲本种植

5.1 亲本选择

母本材料选用具有高产潜力兼备优质或多抗的种质，也可用当前推广表现好的品种或农家种。父本应选用本身具备1种或几种特殊性状或特异性的种质［5］，比如矮秆、穗大、粒大、茎秆粗壮、叶上冲等性状，或具有抗旱、抗病、抗倒、抗除草剂、高品质、高产量等特性。

5.2 双亲种植

为方便谷子人工杂交工作进行，应规范双亲的种植方式。

5.2.1 株、行距父、母本应以1∶2行比种植。父、母本间隔行采用宽行45 cm，母本双行间采用窄行30 cm。父、母本株距也应适当加大，是正常株距的1.5倍。

5.2.2 播期调节根据父本生育期长短调节母本种植时间，使其开花期同父本相吻合。另在保证父、母本同期1期的基础上增加1期母本，通过调节母本播期使其开花晚于父本3 d。

6 杂交前准备

6.1 父本选择

人工杂交工作开始的前1天，都要对父本进行选择［6］。将已经部分开花或次日即将开花的父本果穗用30 cm×18 cm的玻璃纸袋封套。一方面防止花粉混杂，另一方面防止早晨露水较大，影响取粉。

6.2 母本选择

母本完全抽穗后每天都要进行选择，且用30 cm×18 cm玻璃纸袋封套并挂牌标记。母本株的选择，一要选择能代表本品种主要特征特性且生长健壮的植株，二要选择近期即将开花多而集中的小穗，三要选择果穗中上部小花稃已膨胀、饱满和发亮，翌日即可开花的植株［6-8］。

6.3 母本整穗

谷子单穗码多花多，为提高杂交成功率，减少假杂种，杂交前必须整穗。即:根据谷子开花顺序，将穗上部及中下部未发育饱满的穗码用符合标准（YY/T0176-2006）的拆线剪全部剪去，预留的中上部穗码根据穗码的排列行数隔行保留，最后间隔去除每行的穗码，一般预留总码数10个左右。次日去雄前再进一步借助符合标准YY/T0295.1-2005的镊子和符合标准YY/T0176-2006的拆线剪去除穗码上已经开花授粉和发育不成熟的所有小花。每码保留2～3个小花为宜。

7 人工去雄

人工去雄是谷子杂交最为重要的工作，对去雄时间和技术都有较高要求［6-8］。

7.1 去雄时间

谷子每天开花时间集中在5:00—7:00时，去雄工作要求安排在这一时间段进行［6］。

7.2 去雄方法

水浸人工综合去雄是谷子人工杂交常用的去雄方法。将整好的果穗在去雄前先置于盛满清水的广口容器中（常温清水即可，气温低时可稍加热水提高水温）浸水1 min（可促使未开小花开放，又可控制已开小花散粉），取出后快速准确对伸出颖壳外的花药用符合标准YY/T 0295.1-2005的镊子尖端轻轻拔去，去雄5 min左右，再次浸水1 min，依此反复进行，直至所有小花花药去完为止。在去雄过程中一定要轻拿轻去、小心细致，以免伤及柱头而不能达到杂交目的［2，6-8］。

7.3 母本套袋

去雄完成后的果穗及时用15 cm×7 cm的玻璃纸袋封套（防止其他花粉落入授粉），等待人工授粉。

8 取粉

8.1 取粉时间

去雄开始后由专门取粉人员将前1 d选择好的父本同步取粉；若有露水，可在去雄开始前先将父本果穗进行敲打，散去露水，待晾干后再取粉。

8.2 取粉方法

将父本果穗放入30cm×18cm玻璃纸袋内并使其处于水平状态，用拇指和食指将玻璃纸和穗柄轻捏在一起，用另一只手的食指轻弹穗柄，使花粉受到振荡落入羊皮纸面。在轻弹的同时可稍微转动穗柄使果穗旋转以便取到更多的花粉。如需同一父本花粉可用同样方法取多个果穗。取粉完成后将取粉纸袋沿中线对折，轻弹纸袋表面使袋内花粉集中。