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一种人工芹菜杂交育种方法与流程

来源：花匠小妙招时间：2024-11-24 19:22

一种人工芹菜杂交育种方法与流程

本发明涉及一种人工芹菜杂交育种方法，该方法是根据芹菜花发育特点、花型特点综合制定。该技术包括：芹菜去雄方法、柱头活性确认方法、花粉活力检测方法、授粉方法、杂交受孕检测方法、杂交药品配制方法、杂交所用镊子及袋子等材料的选择、杂交种扩繁技术。该高效人工芹菜杂交育种的技术体系对加快我国杂交芹菜育种研究具有重要意义。

背景技术：

杂交育种，一直被广泛用于改善作物品质，提高农作物产量，增强农作物抗逆性，以及获得或创造新的种质资源，满足实际生产需要。杂交育种在大田作物上，已经得到了很好的应用，技术也比较成熟。但在蔬菜方面，特别是花小、花多、种子发育需要时间长、杂交难的蔬菜，如芹菜，几乎没有形成完整的杂交育种技术体系，一直制约着我国芹菜育种及芹菜研究工作。同时，目前芹菜没有可靠的自交不育材料，芹菜种子小，为双悬果，无法获得育种需要的杂交种数量。为此，我们通过多年的研究实践，创建了芹菜杂交育种方法体系，该技术体系在芹菜杂交育种中得到了成功应用，对加速芹菜杂交育种及芹菜遗传研究，具有重要的意义。

由于芹菜花发育特点、花型特点，决定了芹菜杂交过程需要的技术不同于其它农作物；因此，需要对杂交过程中涉及到的相关技术，如去雄技术、去雄后花柱活力的观察确定、杂交所用的器材、花粉活力的检测、杂交时间的确定、杂交种的扩繁技术等，建立一套完善的技术体系。

附图说明

图1.芹菜去雄时期

图2. 12.5cm镊子凹面设计(红色箭头处)

图3.芹菜杂交所用的袋子规格(12*8cm)

图4.芹菜去雄方法

图5.成熟芹菜花粉染色结果(碘-碘化钾法)

图6.芹菜取花方法(A)及授粉方法(B)

图7.芹菜杂交植株短缩茎受伤后，芹菜小苗分化

技术实现要素：

1.本发明目的在于提供一种人工杂交芹菜育种方法。

2.发明通过对芹菜杂交过程中涉及的技术、器材进行优化，从而满足芹菜人工杂交育种的需要。

3.去雄时间的确定。芹菜同一个花序上，能结出上千朵小花，每个小花将来可发育成2粒种子，但芹菜同一个花序上的花都很小，且发育程度不一；因此，在杂交时，需要确定最佳的去雄时间。该时间段为：芹菜花序的外围花，其花瓣将要露出花萼，花柄伸长时进行；若花瓣已展开，需要将展开的花去除。

4.去雄所用镊子的设计。芹菜花小，很难进行只去雄；为此，去雄时需要将花萼连同花瓣一同去除。所用的镊子为尖嘴镊子，在尖嘴镊子尖嘴0.5cm处，弄成小凹面，利于在去雄时不损伤芹菜柱头，影响其发育。

5.药剂的配制。药剂主要有花粉活力检测试剂和消毒酒精配制。用碘-碘化钾溶液检测花粉活力，使用的分析纯酒精，配制成浓度为70～75％，不可使用工业酒精配制。

6.套袋使用规格。因为去雄时将花瓣和花萼等同时去除，使得花柱得不到很好的保护。为此，套袋用的袋子，应使用不透明的牛皮纸袋，袋子规格。

7.授粉时间。去雄时，花柱还没有接受花粉的能力，需要在去雄后2～3天左右，待花柱伸长，于早上8～12点进行授粉。授粉方法采用涂抹法，授粉完成后，及时套上不透明的牛皮纸袋，并在纸袋上标明去雄时间及人员。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但不限制本发明。

1.芹菜去雄方法。待花发育达到去雄要求时，便可进行去雄，去雄方法如下：先使用预先配制好的酒精对镊子及手进行消毒。将芹菜花序中间未发育好的、周围已经开放的小花去除，留50～100朵符合要求的花，进行去雄。去雄完成后，用酒精再次对手及镊子消毒。去雄时从芹菜双悬果分开线外围垂直处，用镊子轻轻夹紧，然后将镊子往上提，便可快速将雄蕾、花萼及花瓣一起去除(图4)；若去雄不干净，可用镊子一点点去除未除去的雄蕾、花萼和花瓣。去雄完成后，及时套上特制的不透明牛皮袋；套上袋子后，用回形针封好袋口，袋子上标明去雄日期和去雄人员。

2.授粉时间及方法。授粉时，在早上8～12点进行。先将手及镊子用预先配制的酒精消毒后，打开去好雄的芹菜袋子(约去雄2～3天后)，观察是否有花柱伸长，花柱上是否有油状液体；若花柱伸长，柱头上现油状液体，便可用镊子取要杂交的芹菜花进行授粉。取花时，要求花开放率在50％～70％，肉眼能看到花药呈现黄色时进行采摘、授粉。此时芹菜花粉活力用配制好的碘-碘化钾溶液检测。在显微镜下，染色效果好，活力高(图5)。授粉时，一只手固定在去雄好的芹菜上，另一只手用镊子将采摘的花固定，轻轻将芹菜花涂抹于固定的去雄植株上(图6)。授粉时，需要采摘2～3个芹菜花序进行授粉，授粉完成后及时套上袋子，做好杂交组合标记，挂上牌子。连续2～3天重复授粉后，便可获得良好的授粉效果。

3.芹菜授粉后检查是否完成授粉及去除杂交袋子。授粉后约10天左右，便可观察到芹菜子房开始膨大，证明已经完成授粉。授粉15～20天后，可将袋子去除，促进杂交芹菜种子发育，以免杂交袋密闭及不透光导致芹菜杂交种发霉，影响芹菜杂交种的发育。

4.芹菜杂交种子的收获。待芹菜杂交种子发黄时进行采收，采收的芹菜杂交种子放在杂交袋子内，阴干。注意在杂交种袋子上标注杂交种的编号，采收时间和人员等信息。

5.芹菜杂交种的扩繁技术。用穴盘方法，对杂交芹菜进行育苗，做好标记，待芹菜幼苗发育到第4片～第6片真叶完全展开时，进行杂交芹菜幼苗的移栽，移栽空间应放大。杂交芹菜幼苗长到第8片真叶完全展开时，用小刀在芹菜短缩茎周围，进行轻微损伤。一段时间后，从受伤部位长出新的芹菜小苗，每株芹菜可产生20个左右的小苗(图7)。小苗发育到一定程度，约4～6真叶完全展开时，便可分离小苗，进行移栽。每个小苗将来能发育成完整的芹菜植株，并能生产出上万粒种子。这样，在进行芹菜杂交育种时，保证每个杂交组合有2个花序能杂交成功，将一个花序杂交种用于杂交种保存，一个花序杂交种用于扩繁生产；在F2代时，每粒杂交种经过扩繁，便能生产出十几万粒甚至上百万粒种子，实现杂交芹菜快速育种及满足芹菜群体的遗传研究。

6.结果1：成功获得芹菜杂交种。

7.结果2：扩繁获得杂交芹菜植株，生产出满足芹菜杂交育种、科研要求的芹菜杂交种及植株。