浅析蔬菜杂种种子生产的方法

2009-04-29 00:44管海洋
吉林蔬菜 2009年3期
关键词:杂种父本母本

陈 莹 管海洋

近年来,随着人们生活水平的提高,蔬菜的种类越来越繁多。其不同种类的蔬菜制种方法也不尽相同。而同一种蔬菜又可采用不同种的制种方法,达到丰产、稳定的目的。因此,采用适宜的制种方法即可有效的提高制种速度,降低种子的生产成本,简化制种程序,又可显著提高经济效益。因此本人在查阅一定的资料的情况下,对蔬菜杂种种子的生产方法做以简要的介绍。

蔬菜作物杂种种子的制种方法大致有以下几种:自交不亲和系制种、雄性不育两用系及雄性不育系制种、高代自交系制种、利用人工去雄制种、利用化学去雄剂制种以及利用性别表现进行杂种种子的生产等途径。

1自交不亲和系制种

一般在十字花科蔬菜作物中应用较多。它是利用具有自交不亲和性的植株,同一株系的株间授粉不亲和,不同株系间授粉亲和的特性进行杂交制种的一种方法。自交不亲和系制种在国内外应用都较早、发展也较快,应用也较普遍。其花期授粉一般不能结实,需要蕾期授粉来提高结实率,种子产量较多,制种方法简单,选种容易、且不需要选育保持系,正反交种子都可以应用;同时,正确选育正反交一致的组合,还可获得比采用雄性不育系制种产量更高的F1代种子,降低生产成本;并且通过亲本连续多代自交和选择,使F1代具有双亲的优良特性。但多代自交生活力易衰退,亲和性又易受环境条件的影响等等。

生产一代杂种时将两个亲本隔行种植即可,让其自由授粉,正反交的种子均可应用。对于一个亲本为不亲和系,另一个亲本为自交系进行杂交制种的,可按1:1进行种植,也可为了提高种子产量按父母本比例为1:2种植,但利用这种方式从自交系上收获的种子真杂种的比率降低。

2雄性不育系制种

雄性不育系制种,最先应用的是雄性不育两用系制种,它属于细胞核雄性不育性的一种,在十字花科蔬菜上应用较多。我国最早是在20世纪70年代首先创立了雄性不育两用系,并相继育成了大白菜雄性不育两用系及其杂交种应用于生产,在个别蔬菜作物上为杂种优势利用做出了一定的贡献。

生产一代杂种时把父本系和两用系按1:4的比例种植。在初花期拔除两用系中可育株,把父本的花粉授在不育株的母本上,从不育株上收获的种子即为一代杂种。利用此种方法制种时要及时拔除两用系中50%的可育株,而且在开花授粉结束之后,要及时拔除父本株,且两次都要拔除彻底,以防杂交种被混杂。因此,现在应用的很少,多利用雄性不育系制种来解决这样的问题。

利用雄性不育性制种是现在多种蔬菜作物研究的热点,应用其制种的也越来越多。它比较适于花器较小,结籽数少的蔬菜作物,主要是利用两性花作物中,雄性器官表现退化、畸型或丧失功能的现象进行制种的。现在利用雄性不育性在十字花科作物上制种在国内外都处于领先的地位。在茄果类蔬菜作物中也进行着大量研究,并取得了一定的成效。利用该制种方法可免去人工去雄的困难,又可克服自交不亲和系制种和两用系制种的避端,节省人力、物力,降低杂种种子的生产成本,提高杂种种子质量,且不育性稳定,不育度又可达到100%,不受环境条件的影响等等。是目前生产高纯度杂交种的一个最有效的制种途径,同时又可避免亲本材料的丢失,具有保护知识产权的作用。对于目前种业市场的竞争,利用此种制种方法是比较适宜的。

生产一代杂种时需要设立多个隔离区,在隔离区内将父本系和胞质不育系或核基因互作雄性不育系按1:2~4的行比种植。其授粉方法:可以在隔离区内放人蜂箱利用蜜蜂进行授粉,可以大大的减少用工,降低成本,增加制种的产量,提高效率。在不育株上收获的种子即为杂种一代。

3采用人工去雄制种

在多种蔬菜作物上都可用到人工去雄的方式进行制种,无论是白花授粉作物、异花授粉作物,还是雌雄同株异花作物上都可用到。其主要是利用人工去掉母本的雄蕊、雄株和雄花,让其与父本自由授粉或人工授粉的方式来获得杂交种。方法简单、操作容易,对于繁殖系数高的蔬菜作物,是比较常用的杂交制种方法,杂交率高,种子产量也高,当制种量不太多时,利用此种方法制种是一条很好的途径。如雌雄异花的葫芦科蔬菜,其制种时将父、母本在隔离区内按1:3-4进行隔行种植,并在雌花开放之前摘去母本上的雄花,在其上收获的种子即为杂种一代种子。对于辣椒、番茄等茄果类蔬菜,可以采用人工去雄授粉,也可以采用雄性不育与人工授粉相结合的方法进行制种,不同的制种方法,各有其优缺点。但现在有一种创新的手段可以减少人工去雄时的麻烦,即涂手去雄技术的产生。其方法要比人工去雄速度快,去雄彻底,降低制种的成本,保证了种子的纯度,已被广泛应用。

4利用化学去雄剂的制种方法

该方法是利用适宜浓度的化学去雄剂,如乙烯利、NAA、2.4-D等喷施于母本,可杀死雄性器官,但不伤害柱头、不影响雄蕊的正常生长发育,来达到免除人工去雄的一种制种方法。使用该制种方法可省时、省_丁亦可降低生产成本,对于雄性不育性制种困难的蔬菜作物,此种方法是对其制种手段的一种补充。但却要求精细管理,在药剂去雄不彻底或在用药一段时间以后,会出现雄花的现象,因此在出现雄花之前在需要的情况下可再次喷施药物或进行合理的处置,达到去雄更彻底,使种子纯度更高。同时限制条件相对也较多,要求药效稳定,对人、畜无害,且不同的药物对不同的作物的反应是不同的,不同地区适于去雄的药品的浓度也是不同的。因此,在使用之前要进行多次实验,选用适宜的药物以及适宜的浓度进行喷施,杀伤母本雄蕊,使花粉不育。一般采用水溶液喷雾法,喷雾时期一般在花芽分化开始之前,间隔一定时间多次重复喷药,可达到较好效果。现在我国应用较多的是利用乙烯利对黄瓜进行去雄,在北京、山东等地都被研究利用。

在黄瓜利用乙烯利制种时,在适宜的隔离区内将父母本品种按1:3的比例隔行种植,在母本植株长至2-3片真叶时,选择一个无雨的晴天对其进行处理,喷至叶面开始滴水为止。用乙烯利去雄后的授粉制种田,要多观察是否有雄花的产生,并进行及时的处理,且在父本行完成授粉任务后,要及进拔除,以免种子的混杂。

5利用性别表现进行杂种种子生产

5. 1雌雄异株蔬菜的制种:代表蔬菜作物有菠菜、石刁柏。如菠菜,在其制种时,可把选好的父本自交系或品种和雌株系,按1:5的比例进行种植,任其自然授粉。在雌株系上收获的种子即是杂种一代种子。但有专家表明利用雌性株系制种存在一定的局限性,因此,在生产上也有利用F2代种子。对于石刁柏,是利用其染色体的差异,通过各种方法获得单倍体,再进行染色体的加倍处理得到纯合的雌株或雄株,再进行杂交获得全雄株的一代杂种。

5.2雌雄同株异花的蔬菜:代表蔬菜作物有:黄瓜,甜瓜,南瓜等瓜类蔬菜,此种蔬菜的制种方法就是利用瓜类的雌性系配制杂种一代,但雌性系的保持要用赤霉素诱导开出雄花授粉、留种。在黄瓜利用雌性系制种时,将父本和雌性系的品种按1:3的比例进行隔行种植。在母本植株开花之前拔除其出现雄花的弱雌性株,在每株母株上选留至多两条种瓜获得杂种一代种子。

6利用苗期标记性状的制种方法

利用苗期标记性状的制种方法就是利用双亲和一代杂种苗期表现的植物学性状的差异,在苗期可以目测出假杂种苗的一种制种方法。一般选用具有苗期隐性性状的品系作母本,与具有相对应的显性性状的父本进行不去雄的人工杂交或自然杂交,在杂种苗的幼苗期通过问苗淘汰那些表现隐性性状的假杂种。如番茄可利用茎的颜色、薯叶以及叶的缺刻等进行苗期的标记。又如大白菜可以利用有毛、无毛进行标记,用具有隐性性状的无毛品种作母本,与具有显性性状的有毛品种作父本进行杂交,,杂种一代表现为有毛。因此,在苗期可结合田间定苗、间苗去除无毛的假杂种。方法简单易行,同时也降低了生产的成本,缩短了制种时间,并且可以获得大量的杂交种子。但利用此种方法制种田间的问苗、定苗工作比较复杂,相对的增加了一定的难度和工作量。而且并不是所有的作物都有标志性状,且要求具有标志性状的在苗期表现要有明显的差异,易于目测识别,性状的遗传表现也必须稳定等等。

7高代自交系制种

高代自交系制种是指将主要性状表现一致,综合性状优良,又存在一定差异的两个优良自交系进行杂交的一种育种方法。其选育方法简单,制种方法也简单,省时、省工。但却要求双亲的花期要相遇。利用此种方法制种时,将两个高代自交系隔行混栽在隔离区内,通过风力、昆虫等进行自由的授粉,从植株上混收的种子即可作为杂交种使用。

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