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豆薯杂交技术探讨



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中国园艺文摘  2015 年第 6期
豆薯杂交技术探讨
陈忠文 1,李雪维 2
(1. 贵州省余庆县种子管理站,贵州 余庆 564499;2. 贵州省遵义市红花岗区种子管理站,贵州 遵义 563000)
摘  要:通过对豆薯开花结荚进行观察研究,提出杂交过程中的亲本、花序、花簇、花朵选择以获得杂交成功率
较高的技术指标,首次报道豆薯去雄、授粉等杂交方法。
关键词:豆薯;杂交技术
有关豆薯 (Pachyrrhizus erosus) 作物资源的开发利用已
进行相关报道[1,2]。碍于豆薯种质资源匮乏、整体研究缺失,
关于豆薯杂交技术研究未见报道。笔者通过多年的观察认
为豆薯是一种自花授粉作物 [3];对豆薯花器结构和开花动
态与开花数量和结荚部位等特性进行观察研究 [4,5],从而探
讨豆薯杂交技术,以获得目的性杂交种子进而丰富豆薯育
种的原始材料。
1  材料
1.1  豆薯品种
‘余庆地瓜 1 号’、‘牧马山地瓜’,自选豆薯品系,种
子均由余庆县种子管理站提供。
1.2  仪器用具
放置杂交用具的磁盘、锐形镊子、剪刀、小塑料挂牌、
盛酒精棉球的小玻璃瓶、铅笔等。尖形镊子、75% 酒精,
从当地医药公司购买。
2  豆薯花器及开花特性
豆薯花为蝶形花,柱头前端扁平向上内卷。豆薯整株开
花从节间下部花序向上次递开放,每花序的开花顺序亦从下
向上开放,但花序间不同簇上的花则可同时开放。每天10 ∶ 00
开花之前已完成授粉 [4]。豆薯的花蕾膨大 (闭萼期 )至见花冠
(露瓣期 )约 2~ 3 d,从见花冠至花冠半长 (约 6~ 7 mm)
( 半伸期 )约 1 d,此时为去雄时间,从花冠半长至花朵开
放 (始开期~花瓣大开期)约 1~ 2 d。每天15 ∶ 30~ 17 ∶ 00
花丝伸长,花药抵至柱头,花药破裂,花大量落在柱头上完
成授粉。第 2天 8 ∶ 00 ~ 9 ∶ 00 前开花:先是旗瓣基部扩张,
渐至平展,再是巽瓣临旗瓣面外张开,然后旗瓣向上扬超
过90°完成开花过程。若田间湿度过低(< 65%RH),则旗
瓣可能不张开,15 ∶ 00 以后旗瓣开始萎蔫,若未受精第 3天
开始脱落。豆薯授粉 24 ~ 36 h 完成受精,受精后子房发
育成豆荚。子叶细胞充满胚腔,干物质开始积累形成种子。
子房膨大到荚长、荚宽和荚厚的最大值(长10~13 cm、宽
1.2~ 1.5 cm)约需20~ 25 d。授粉发生在花冠开启以前,
每株豆薯花期持续 20 ~ 25 d。
3  杂交方法与步骤 [6]
3.1  母本选株选花
作为母本杂交材料,应选择具有本品种典型特征特性、
第一作者简介:陈忠文(1964-),男,研究员;主要从事豆薯品
种选育及配套栽培技术研究及农作物新品种试验示范工作。
生长健壮的植株。自然生长的豆薯种株分枝较多,花序也
多,而作杂交亲本时,为保证营养和种子的饱满,要适当
整理植株,去除顶端生长和过多无效的高次分枝,因此最
好选择种子繁殖地的种株。杂交用花序应选主茎或一次侧
枝上 14 ~ 17 节间花序,每花序第 3 ~ 8 簇中最早形成的
较大的 1 ~ 2 朵花蕾 [5],去除已经开放或多余的幼小花蕾。
一般植株 14 节间以下花序受光照不足影响,每个花序 8 节
以上的花蕾会受肥水不足影响,花蕾幼荚易脱落。
母本花蕾选择在花冠半伸期为宜,此时花的形态特征
是花冠刀尖形,呈白色、浅紫色或白间紫色,色泽鲜亮,
长 0.6 ~ 0.7 cm。过长或过晚,花冠超过此长度已完成自
交,花朵将要开放 [4];过早则花蕾太小,雌蕊柱头未发育
成熟,不利去雄,且因过早打开花冠降低湿度不利柱头成活。
3.2  去雄
选择在非下雨天 15 ∶ 30 ~ 18 ∶ 00 去雄 [4]。操作时,用
左手拇指和食指捏住欲去雄花蕾的基部,稍微用力压迫花
冠,右手用镊子在花蕾腹缘龙骨瓣联合处微压撑开龙骨瓣
露出花药,然后斜插入镊子,小心去掉 10 雄蕊 ( 花药 ),
绝对不能碰伤柱头。若镊子夹破花药,在下一朵花操作前
用酒精棉擦拭。去雄的关键是要准确无误,既要彻底去除
雄蕊,又要保证柱头或花柱组织在去雄时不受伤,尽可能
保持小花内的温度、水分不发生变化。
3.3  授粉
同样,父本株亦选择具有本品种典型特征特性、生长
健壮的植株。待所选择的父本花接近始开期 ( 花冠长超过
0.7 ~ 1.0 cm 且旗瓣未张开,柱头上附有新鲜、干燥、橘
黄色花粉 ) 的花朵时,用镊子将父本花药顺着母本柱头的
顶端小心套进粘在弯曲形状柱头内,不要弄伤柱头,调整
好位置,以父本花不易脱落为度。
操作结束后,去掉杂交同节其余的小花和花蕾。湿度
较低时,杂交结束后用附近豆薯叶片包覆,保证花冠的湿
度,以延长有效授粉时间。
3.4  挂牌
用铅笔在塑料挂牌上注明父母本 ( 组合 ) 名称或代号、
杂交日期等,将塑料牌挂在做好的杂交花柄上。3 d 后对
授粉小花进行检查,未脱落者说明杂交基本成功,随即去
掉同节穗轴上其他小花、花蕾。既可避免混淆,又可集中
养分供应杂交小花,减少花荚脱落,以提高杂交率。
3.5  授粉后管理
授粉 3 ~ 4 d 后检查杂交是否成功。授粉成功的花,
(下转 29 页)

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中国园艺文摘  2015 年第 6期
株高、单株鲜重、叶绿素增加量均为处理 5 >处理 3 >处
理 4 >处理 1 >处理 2 >处理 6。小油菜上施用领先生物
生产的长效锌肥效果表现最好。
表2  不同处理对小油菜株高、单株鲜重、叶绿素含量的影响
处理
株高
(cm)
增加量
(%)
单株鲜重
(g)
增加量
(%)
叶绿素含量
SPAD
增加量
(%)
处理 1 22.3 4.25 46.5 31.99 42.5 7.59
处理 2 22.13 3.46 45.94 30.40 41.5 5.06
处理 3 23.56 10.14 48.96 38.97 43.2 9.37
处理 4 22.47 5.05 46.73 32.64 42.9 8.61
处理 5 25.75 20.38 50.78 44.14 46.7 18.23
处理 6 21.39 35.23 39.5
2.3  不同处理对小油菜不同时期植株中全锌含量的
影响
不同锌肥处理对不同时期小油菜中全锌含量的影响如
附图所示。施用锌肥能增加小油菜植株中全锌的含量。小
油菜植株中全锌含量的变化规律为处理 1、2、3、4 随着小
油菜的生长全锌含量逐渐降低,处理 5 先下降后上升,处
理 6一直处于上升状态。第 1次取样 ( 苗期 ) 小油菜植株中
全锌含量处理 1 >处理 3 >处理 2 >处理 4 >处理 5 >处
理 6;第 5 次取样 ( 成熟收获后 ) 小油菜植株中全锌含量处
理 5>处理 4>处理 3>处理 1>处理 2>处理 6。
3  结论与讨论
(1) 施用锌肥能显著增加土壤中有效锌含量,增加小油
菜植株中全锌的含量,从而提高叶片叶绿素含量,提高光
合作用,增加小油菜干物质的积累,提高产量。
附图  不同处理对不同时期小油菜中全锌含量的影响
(2) 不同锌肥在土壤中的表现不同。EDTA-Zn 在土壤
中活性最高,因此苗期小油菜植株全锌的含量最高,但是
它在土壤中容易随水淋洗,因此随着浇水次数的增加土壤
中有效锌的含量下降很快,小油菜植株中全锌的含量也下
降最快。ZnO 能显著增加土壤中有效锌含量,但是在小油
菜中的吸收利用效率没有 HA-Zn 及 ZnSO4.7H2O 高,具
体表现在小油菜植株中全锌的含量。HA-Zn 属于有机螯
合态锌肥,可随作物的生长发育逐渐释放锌元素,因此效
果优于 ZnSO4.7H2O。领先生物的长效锌肥能提高土壤中
有效锌含量,满足小油菜不同时期对锌的需求,并且在土
壤中活性高,既不易随水淋失也不易被固定,可被下茬作
物持续利用,缺点是产品在小油菜生长初期锌释放量偏高,
以后可进行产品的进一步升级。
(上接 27 页)
花瓣开始凋谢,长出小荚,1 周左右幼荚渐渐长大时,就
可以除去包叶,以便幼果得到充分发育,同时要防止大风
和病虫危害。未杂交成功的花已脱落,摘除未成功的塑料
牌及杂交成功荚旁边的花蕾等。以后每隔一定时间检查杂
交荚旁边的花蕾并及时去除。果实达到生理成熟后及时采
收,检查结实率。
3.6  收获
一般杂交后 80 d 左右,豆荚出现成熟色后即可收获,
不要提早或推迟收获。
4  讨论
(1) 目前观察到的豆薯花色有白色、紫色、白夹紫色和
紫间白色 [7],为了便于观察研究,选择花期相遇的白色花
和紫色花豆薯植株进行杂交。
(2) 豆薯花朵虽然较大,但由于花柱弯曲,去雄时很容
易折断,一般杂交成功率只有 10% 左右,这是豆薯杂交育
种主要的限制因素之一。若方法得当、技术熟练,杂交成
功率会提高。
豆薯为自花授粉作物,遇蜂等昆虫也可异交结实。
参考文献:
[1] 陈忠文,周介雄,文西强.贵州地瓜产业发展分析与评价[J].种子,
2008,27(12):140-142.
[2] 陈忠文,文西强,王宏飞等.豆薯资源的开发利用及发展建议
[J].园艺与种苗,2014,(5):49-51,53.
[3] 陈忠文,文西强,王宏飞.不同种植方式和距离对豆薯异交结实
率的影响[J].中国种业,2014,230(5):49-50.
[4] 陈忠文,曾祥忠,冯仕喜.豆薯开花习性观察研究[J].现代农业
科技,2013,611(21):80-82.
[5] 陈忠文.豆薯开花数量与结荚部位的观察及种子生产技术应用
探讨[J].种子,2014,33(7):126-128.
[6] 洪德林.作物育种学实验技术[M].北京:科学出版社,2010.
[7] 陈忠文,文西强,王宏飞等.豆薯种子花冠颜色及花器结构描述
[J].作物研究,2014,28(2):152-153,封3.
Discussion on the jicama hybridization
CHEN Zhong-wen, LI Xue-wei
Abstract: Through investigating the jicama flowing and podding, the paper put forward the technical index on the parent, inflorescence,
clusters of flowers and flower choice in jicama hybridization process to obtain higher success ratio. The hybridization methods of
emasculation and pollination were proposed.
Key words: jicama; hybridization