小麦人工杂交技术操作规程

2021-12-08李雅洁

甘肃农业科技 2021年11期

摘要：从小麦人工杂交技术操作的范围、规范性引用文件和用品、术语和定义、杂交袋、亲本种植、杂交前准备、人工去雄、采粉、授粉、挂牌标记、田间检查及收获脱粒等方面规范了小麦人工杂交技术操作。

关键词：小麦;人工杂交技术操作;规程

中图分类号：S512.1 文献标志码：B 文章编号：1001-1463（2021）11-0095-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.11.020

小麦是我国最主要的粮食作物之一，生产上推广应用的品种多数是人工杂交选育的[1 - 3 ]。小麦杂交育种是在不同品系间传递基因的唯一的“自然”方式。小麦是较严格的雌雄同花、自花授粉，自然异交率极低，仅有1%～3%，且为闭花受精。父母本可借助自然风力授粉，但对于育种是微不足道的，须人工辅助完成，从而提高传粉数量、方向和距离，提高效率，增加母本授粉，促进结实，提高育种效率，促进品种间的基因重组。进行小麦的人工有性杂交是小麦育种中最常用的方法[4 - 6 ]。随着种质资源的不断创新利用，育种目标提高，小麦人工杂交技术应用更广、更高[7 - 8 ]。我们在试验研究及过去的经验中，总结制定了其操作规程。

1 范围

规定了小麦人工杂交中杂交袋、杂交工具、亲本、选择整穗、人工去雄授粉、挂牌标记、麦穗检查、收获等方面基本要求。本规程适用于普通小麦人工杂交技术操作。

2 规范性引用文件和用品

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

GB 4404.1 — 2008 粮食作物种子：禾谷类

GB/T17320 — 2013 1987 小麦

YY/T0176 — 2006医用剪通技术条件

YY/T0295 — 2005医用镊类产品的通用技术条件

GB/T23760 — 2009 农业羊皮纸袋：16.0 cm×6.5 cm

70%酒精

大头针

塑料牌或纸牌

3 术语和定义

3.1 小穗

小麦属复穗状花序，由许多互生的小穗组成，小穗基部着生两护颖和3～9朵小花，但正常发育的都是基部2～5朵小花，小穗上部的小花往往退化。

3.2 整穗

先用符合标准YY/T0295 — 2005要求的镊子，人工去除预留，全穗约留20朵左右小花。再用符合标准YY/T0176 — 2006要求的剪刀，剪去芒和颖，剪去的颖壳大约占整个小穗的1/2。

3.3 去雄套袋

用符合标准YY/T0295 — 2005要求的镊子，人工将小麦小花内的花药去掉。注意不要夹破花药和碰伤柱头。应从穗的一侧自上而下顺序进行，去完一侧再进行另一侧，不能遗漏。去雄时如发生花药破裂（或花药呈黄色）应接花剪掉，用70%酒精擦净镊子，以免发生串粉现象。再用GB/T23760 — 2009 农业羊皮纸袋（16.0 cm×6.5 cm）套在去雄的麦穗上，別上大头针。

3.4 挂号标牌

将套袋挂上标牌标记时间。

3.5 采粉

采集父本花粉，应该在上午小麦开花最多的时候进行。父本麦穗中如果有1～2朵小花已开放时，说明即将有更多的花朵开放。

3.6 人工授粉

用人工法将小麦花药的花粉传送到柱头，使其受精，形成结实，定向改变小麦种质。

3.7 花药

雄花或雄蕊，生长在小麦小花护颖内，呈绿色或黄色，3个，成熟产生花粉。

3.8 柱头

雌蕊，生长在小麦小花护颖内，白色，1个，羽毛状，接受花粉授精结实。

4 杂交袋

选用符合标准GB/T23760 — 2009的农业羊皮纸袋，规格为：16.0 cm×6.5 cm。底部和两侧边缘用尼龙丝紧缝，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、特异种质（如高铁锌黑色、蓝色等）、多抗种质、当前示范推广较好的品种或当家品种。父本应选择本身具备一种或几种特殊性状或特异种，如矮秆抗倒、多穗抗旱、大穗大粒粗秆、叶上冲等性状，或抗冻、耐旱、抗病、商品性好、丰产增产潜力大等。

5.2 双亲种植

父母行比是影响制种产量的关键因素之一。在保证母本充分授粉的前提下，尽力减少父本行数。行比过大，则父本花粉不能满足母本所需花粉量要求;行比过小，则母本生产群过小，均不利于提高制种产量。父、母本应以1∶2 行比种植。株距也适当加大，是正常株距的1倍。根据父本生育期调节母本种植时间，使其花期相遇。

6 杂交前准备

6.1 父本选择

人工杂交前1 d，可对父本选择，将已经开花或次日将开花的父本麦穗用GB/T23760 — 2009 农业羊皮纸袋（16.0 cm×6.5 cm）套封。防止花粉混杂和晨露较大，影响取粉。

6.2 母本整穗

先用符合标准YY/T0295 — 2005要求的镊子人工去掉小麦穗基部和顶部发育不良的小花，每穗留中部10个发育较一致的小穗。再用镊子将每小穗的上部小花去掉，只留基部外侧两朵发育好的小花，全穗约留20朵左右小花。再用符合标准YY/T0176 — 2006要求的剪刀剪去芒和颖，剪去的颖壳大约占整个小穗的1/2，以不伤柱头为度。

7 人工去雄

7.1 去雄的要求

及时：把握时间及时，雄蕊颜色出现不能为黄色或雌蕊不能已经二叉状分支。

干净：小花内一个雄蕊也不能留。

彻底：麦穗上的所有的小花均要去雄，不能遗漏。

7.2 去雄方法

整穗后立即去雄。常用分颖去雄法。小麦花在未开放前，内、外稃紧闭，为了夹除花内的花药，先用左手大拇指和中指捏住麦穗，用食指轻轻压住要去雄的花朵内、外稃顶部，右手用镊子轻轻插入内、外稃的合缝里，利用镊子的弹性使内、外稃略微张开，然后轻轻夹出3个花药。注意每个小麦小花内有3枚雄蕊，颜色为绿色;1枚雌蕊，为白色。去雄时，一定要把3枚雄蕊一个不剩地全部去除干净，同时尽量避免误伤雌蕊。

去雄顺序为从一侧开始，自上而下，做完一侧再做另一侧，逐个进行，以免遗漏。切勿颠倒，否则，上面去掉的雄蕊落入下面已经去雄的颖壳内造成自花授粉。去雄时，若发现花药变黄或破裂，应立即将这朵花除去。每朵花去雄后，应该将镊子浸入酒精中，杀死可能沾带的花粉。为避免这种情况发生，选穗时应选成熟度稍轻的麦穗（麦穗还未完全抽出）。

7.3 母本套袋

麦穗全部去雄后，及时用符合GB/ T23760 — 2009的农业羊皮纸袋（16.0 cm×6.5 cm），要套好纸袋，拴好纸牌（或塑料牌），纸牌上写清母本名称、去雄日期和操作人员姓名等内容。等待人工授粉。套袋前先用铅笔书写有关信息，然后把手指伸入袋内把袋子撑大，再把麦穗套入袋内。注意，麦穗不能离袋子顶端太近，以免影响麦穗的发育。

8 采粉

8.1 采粉时间

采集父本花粉，应在上午小麦开花最多时进行。父本麦穗中如果有1～2朵小花开放，说明即将有更多的花朵开放，此时采粉最好。

8.2 采粉方法

为了迅速得到花粉，可在此时将上述已见开花的麦穗用手由下而上轻撸2～3次，并且同时多撸几个麦穗。稍等片刻，就可以看到大量小花的内、外稃已经张开，露出黄色的花药。此时，要赶快将麦穗弯进光滑纸片叠成的容器中，用镊子轻敲麦穗，将花粉振落在容器中。用这种方法，一次可以采集较多的花粉。采集的花粉不要在阳光下照晒，应立即用来进行授粉。

8.3 花粉标记

用铅笔将花粉来源标在标签上，放在容器里。随取随标。

8.4 花粉保存

去雄将完成时进行采粉并及时授粉，不用保存。偶遇特殊情况，可暂时存在通风处，须在1～2 h内用完。

9 授粉

9.1 授粉时间

授粉应在去雄后的第2天上午进行。此时可以观察到，母本麦穗去雄的小花，柱头呈羽毛状分叉并带有光泽，表明柱头已成熟，应立即授粉。也可凭经验判断（用手轻捏纸袋内的麦穗，如果麦穗发软，说明雌蕊柱头已成熟，可以授粉了;如果麦穗发硬，说明雌蕊柱头还未成熟）。

9.2 授粉方法

授粉时，先取下母本麦穗上的纸袋，一只手捏住麦穗，另一只手用毛笔蘸取刚刚采集的父本花粉，轻轻抹在柱頭上。授粉要按顺序进行，从上向下授完一侧再授另一侧。

10 挂牌标记

授粉后，重新套好纸袋，并在纸牌（或塑料牌）的另一面写上父本名称和授粉日期。然后剪去纸牌（或塑料牌）的一角，以示授粉完毕。

11 田间检查