糜子的开花习性和有性杂交技术

2014-06-23 22:43魏仰浩等
安徽农学通报 2014年9期
关键词:糜子

魏仰浩等

摘 要:该文从糜子的开花习性和有性杂交技术两个方面做了详细的阐述。

关键词:糜子;开花习性;有性杂交

中图分类号 S516 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)09-26-02

Abstract:This article introduced the flowering habit and sexual hybridization technique of corn millet in detail.

Key words:Corn millet;Flowering habit;Sexual hybridization

开展糜子有性杂交,首先要了解糜子的花器构造和开花习性,掌握去雄、授粉技术,并通过实践认识糜子不同品种类型在当地气候条件下的具体表现,在此基础上,进行细致严谨的操作,才能获得成功。

1 花器构造和开花习性

糜子是自花授粉作物,异交率我国品种一般在2%以下。异交率的高低,随开花授粉方式而异。糜子的开花方式有3类:(1)闭花授粉,阴雨天这种情况较多。(2)半开花授粉,我国品种属此类,异交率低。(3)全开花授粉,花丝长,所以异交率高。前苏联有资料报道,异交率有的可高达20%。

糜子为圆锥花序,由穗主轴、分枝和小穗组成。小穗有两个护颖。第一护颖为5~7脉。约比小穗短1/2。第二护颖11~13脉,比小穗略长,包着整个小穗。每个小穗有2朵小花。下面是第一小花,一般发育不完全,不能结实。其外稃演变成膜状,绿色,外形与功能和第二护颖相似,也可称为第三护颖。第二小花发育正常,称完全花,能结实。

糜子的完全花由外稃(也称内外颖)、2个浆片、3个雄蕊(花丝和花药)、1个雌蕊(柱头和子房)组成。

糜子密穗型在抽穗后当天或次日开花,其它穗型抽穗后2~6d开花。开花顺序由上而下,一穗从始花到开花结束需11~19d,一穗开花的盛期为第3~8d。

较高的温度、较低的湿度利于开花。内蒙古鄂尔多斯晴天开始开花的时间为8∶00~10∶00,盛期为10∶00~12∶00,14∶00后很少开花。阴雨天或延迟开花或不开花。

糜子一朵花的开放过程大体是:内外稃裂开后第1~2min开始散花粉,第3~5min花粉散尽,第9~13min内外稃闭合。此时柱头还留在外面,次日柱头干萎而凋落。

糜子开花所要求的温湿度,不同作者的观察有差别。这种情况反映了地区和品种间的差异。内蒙古农科所认为最适气温为24~28℃,相对湿度为60%~89%。甘肃作物所认为最适气温为30℃左右,相对湿度为51%左右。伊克昭盟农科所认为最适温度为24~30℃,相对湿度为50%~60%。

糜子的开花还有一特点,成熟小穗受机械刺激后能提前1~3h开花。

2 有性杂交的去雄技术

糜子去雄主要有人工去雄、温水杀雄和化学杀雄。一般先选株整穗,然后去雄。

2.1 选株整穗 选符合育种要求的单株,一般在14∶00以后进行整穗。用改良法进行人工去雄的,也可在上午进行,并且整穗后立即进行去雄。人工去雄的每穗留10个小穗;改良法人工去雄的每穗留20~30小穗;温水杀雄的每穗留100~150小穗。保留的小穗尽可能是第二天开花的,至少是第三天开花的。因为幼嫩的小穗耐热性强,容易降低温水杀雄效果。为了达到此要求,整穗应该一个分枝一个分枝的顺序进行。每个分枝剪去已开过花的小穗和幼嫩小穗,仅留下紧靠开过花的饱满小穗,或按分枝部位应该是次日开花的顶端小穗。人工去雄的要求多留一些长的分枝,便于进行去雄工作。整好的穗子一般应在当天进行人工去雄或温水杀雄。

若选用的穗子仅顶部少数小穗开花,多数品种只抽出大半穗,穗轴基部幼嫩,此时切勿勉强去净基部小穗,否则极易折断主轴。可采用两次整穗。第一次整已抽出旗叶的小穗;第二次待全穗基本抽出后去掉基部分枝与小穗。

2.2 手工去雄 常规法:人工去雄时间一般在下午进行。即整穗后立即进行。留50~100个小穗。去雄的小穗应是次日开放的。去雄的工具以去雄针(可自制也可用植保上用的解剖针)为主,并配以细尖的镊子。也有人只用细尖的镊子去雄。方法是用针尖在小穗顶部拨开细缝,然后用针尖沿外颖外侧轻拨花药(严防损坏雌蕊)。拔出第一、二花药较易,取出第三花药常是成败的关键。在去雄过程中,常遇花药顶部外露,此时可用镊子取子。若花药挑破时,应及时将该小穗去掉。工具常用酒精消毒后再用。去雄要按顺序进行,不可遗漏。穗去雄完成后应及时套上羊皮纸袋。

改良法:去雄时间晴天可在上午进行,阴天也可在下午进行。待露水消失后,将已整过穗的花序,放在手掌之间揉搓,待个别小穗内外颖张开过程中,立即将整个穗子浸入水中。此时小穗在水中陆续开放,即可在水中用双手清除所有花药。去雄完成后,取出花序,将未开放的小穗全部摘除,然后套袋等待授粉。此法的关键是工作人员经过自己的实践,掌握好揉搓的时间和力度。由于水中不会散粉,所以杂交率是高的。

2.3 温汤去雄 由于糜子雌蕊的耐热性高于雄蕊,这是糜子能够采用温水杀雄的依据。通过试验,找出较适的水温和适当短的浸泡时间,这是温水杀雄要解决的关键问题。据我们试验,在水温为45~48℃,浸泡时间为5~15min时,试验结果是较高水温浸泡时间较短与较低水温浸泡较长时间效果是近似的。因此,我们推荐的方案是在水温为47.8~46.8℃时,浸泡时间为5~7.5min,操作方法简介如下。

(1)使用工具:广口保温瓶,气象部门使用的经校正的温度计,最小刻度为0.2℃,放开水的暖水瓶,适当高度的能摆放广口瓶的凳子等。

(2)操作过程:将装有水温为47.8℃的广口暖瓶备用。广口瓶的高度和植株高度协调,一次可浸泡两个穗子(整穗时就要考虑这一点)。水温为47.8℃时浸泡5min。然后测一下水温,晴天一般下降不超过0.5℃。下一次浸泡时可适当延长时间,当水温为46.8℃时需浸泡7.5min。这一次浸泡后,需加开水将水温调制47.8℃,然后再重复上面的过程。这样做目的有两个:一是提高效率,二是保证不同特点的组合都有可能获得杂交种。

(3)杀雄后的管理:待穗子干燥后,将花期能相遇的父本株共同套袋。授粉过程中,要防止纸袋脱落。授粉完成后,纸袋可剪去一角,让其通风干燥。风后雨后要勤检查。

2.4 化学去雄 在特定的发育时期,喷施某些化学药剂,造成雄性不育,称化学杀雄。这是配制杂交种时常用的方法。据资料报道,用0.8%~1.0%乙烯利、2%~3.5%的2.4D-钠盐溶液都有较好的效果。我国有性杂交育种尚未采用此法,本文不做进一步简绍。

3 有性杂交的授粉方法

糜子有性杂交的授粉技术大体上可分为3类。一是用镊子取成熟花药连续2d放在株头上。若第二天授粉时,有的小穗内外稃已闭合,说明已受精,可以不再进行第二次授粉。镊子授粉较费工,只对人工去雄的又需进行观察研究的某些特殊组合采用。二是快速取刚开放的小花或花药花粉,立即进行授粉。对采用传统法进行人工去雄的,可用培养皿取小花或花药花粉,然后用毛笔蘸花粉快速授粉。三是选择较母本略早,位置相近、株高相似的父本健株,用羊皮纸袋将父母本穗子套在同一袋内,让其自由授粉。羊皮纸袋必须用回形针卡好,使羊皮袋不易脱落。套袋后的最初数天,每天在开花前检查一次,盛花时敲打套袋,帮助授粉。我们以人工去雄的小穗做实验,结果是:镊子授粉结实率15.7%,套袋授粉结实率15.3%,毛笔授粉结实率11.2%。结实率偏低,除花粉活力因素外,还与去雄的质量有关。若去雄时损坏了雌蕊,花粉粒再好也是不能结实的。上述3种授粉方法。各有优缺点,可因地制宜采用。镊子授粉,结实高但费时费工。毛笔授粉,结实率低于镊子授粉,但效率高于前者。套袋授粉,结实率较高,又省工,但父母本必须相邻种植。目前实践上主要采用此法。

授粉后还要加强后期的管理,保证获得杂交种子。杂交30d左右,即可成熟,可按组合收获种子。

(责编:张长青)endprint

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