玉米由于单性花,在调节开花期方面,必须使母本的雌穗和父本的雄穗的花期一致。可用分期播种的方法调节父、母本的花期。
父、母本均应选择生长健壮、无病虫害和具有本品种典型性状的植株,作为杂交对象。
当母本植株的雌穗已经露出而没有伸出柱头以前,用牛皮纸袋套好雌穗。当母本雌穗开始抽出柱头时,要在当天用牛皮纸袋套在父本植株的雄穗上,雌、雄穗的纸袋,要用细绳或回形针扎紧,以免脱落。玉米杂交
从上述玉米的开花习性中不难得知,其雄穗在始花后的第2~4天内开花最多,进入盛花期,一天中开花最多的时间是上午8~10时,而此时花粉的生活力也最强;雌穗在始花后的第2~4天,处于盛花期,柱头已基本抽齐。因此,采粉时间应选择父、母本的盛花期、并选择上午8~10时进行采粉。采集花粉时,将父本雄穗稍稍下弯,轻轻抖动,用人工辅助授粉器盛接花粉、采粉时要防止其它品种的花粉混入。
人工辅助授粉器是用光滑的厚纸制成1个圆锥形的纸筒,用厚纸作纸盖盖住下口,另外用细铁丝网做成1个筛子,平放于低筒内。采集的花粉可通过筛子均匀授到柱头上。
授粉时,先取下雌穗上的纸袋,立即用人工辅助授粉器的下口对准雌穗的柱头,轻轻抖动授粉器,使花粉落在柱头上。
授粉后,仍用原来的纸袋将雌穗套好,但应在袋顶和穗顶之间留出一定的距离,以防止因果穗伸长而顶破纸袋。纸袋套好后,应在雌穗基部拴上纸牌(或塑料牌),写明杂交组合、授粉日期和操作者姓名等项内容。
母本果穗成熟后,应连同纸牌(或塑料牌)一起单独收获,并单独保存,供来年播种检验杂交是否成功。
在进行杂交授粉时,应按照以下步骤进行: (1) 去雄和套袋在杂交授粉之前,为避免母本自花授粉,首 先要把雄蕊全部拔掉。
一般花卉的雄蕊都比雌蕊成熟早,为了保险起 见,最好在花蕾全部展开前就把花瓣剥开,随着将雄蕊全部拔掉,也 可将花瓣一起拔掉,防止它们招蜂引蝶而造成天然杂交。 去雄后应立 即套上透明纸袋,让柱头、花柱和子房在袋内慢慢发育。
(2)花粉的采集和JC存杂交授粉都是在品种间进行的,不同品 种的父本和母本开花期有早有晚,因此需将父本的花粉事先采集下来 进行C存,待母本开花后再进行授粉。 花粉的寿命因花卉种类的不同而不同。
一般花卉的花粉粒在低温 干燥环境下能够保存很长时间,采粉时应当用新毛笔收集花粉,或者 连同花丝一起拔下来,收集到干净的玻璃器皿中,然后放入避光的冷 藏箱或冷箱的下层,保持5〜10ºC的低温和50%以下的相对湿度。 为 了防止花粉粒受潮,最好用细纱布包上一包氯化钙或变色硅胶等干燥 剂,放在装有花粉的器皿中,或将它们装入化学试验室用的干燥瓶 中,再放入冷藏箱,一般可C存1个月以上。
(3) 人工授粉当父本花药上的花粉粒颗颗显现,颜色变黄,母 本的柱头显出亮晶晶的黏液时,说明它们都已成熟,这时即可采集花 粉进行授粉。 如果雄蕊的花丝粗壮,花药较胖,可直接用镊子把它们 拔下来,打开母本上的纸袋,在柱头上轻轻涂抹。
如果雄蕊的花丝细 小而无法拔取,可用新毛笔把花粉掸到白纸或玻璃盘中,再用笔尖蘸 上花粉涂点在雌蕊的柱头上。 人工授粉在1天内应间隔进行2次,或者隔日重复授粉。
每次授 粉后仍用纸袋把花头套好,同时挂上写有父、母本品种名称和授粉日 期的标牌。待子房或花托开始膨大并结出幼果时,再把纸袋去掉。
植物体细胞杂交(plant somatic hybridization),又称原生质体融合(Protoplast fusion )是指将植物不同种、属,甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合,接着进行离体培养,使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁,未脱壁的两个细胞是很难融合的,植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合,所以植物的细胞融合也称为原生质体融合。
第一,前者因为有细胞壁,对融合有负面影响,首先要除壁变成原生质体,可以用纤维素酶和果胶酶除壁。
细胞融合方法主要有化学、生物和物理方法。一般学生实验室使用PEG(主要含有聚乙二醇)法融合。其优点是简单易操作不需要特殊的设备。只需在去壁的细胞加入适量的PEG处理适当的时间,然后终止PEG的作用,然后在普通光学显微镜即可看到融合细胞。这种方法也有缺点,如不好控制PEG作用的时间,而且PEG对细胞也可能有害。
优点:植物体细胞杂交是两种异源原生质体,在诱导剂诱发下相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞,进一步发育成杂种植物体。通过细胞融合技术能克服种、属以上职务有性杂交不亲和障碍,为广泛重组遗传物质开辟了新途径,也为携带外源遗传物质(信息)的大分子渗入细胞创造了条件,从而更逐步扩大了遗传物质的重组范围。
为了配制数量多、质量好、成本低的杂交种子,除了要有高质量的、配套的亲本,还要有相应的生产条件和栽培管理措施,如安全隔离区、合理的父母本行比和调节好播种期以保证花期相遇等。
此外,在生长过程中还要严格掌握以下技术环节。(1) 去杂去劣为了能够更好的保证制种质量,获得纯、优的杂交种子,在亲本繁殖区严格去杂的基础上,对制种区的亲本也要分期地严格进行去杂去劣。
尤其是当父本种子下一年要连用时,更应从严要求以保证杂交种质量。去杂去劣的时间,除在苗期结合定苗进行外,还应在抽穗开花前、收获后分别进行,必须把杂株在开花前拔除干净,以防杂株花粉的干扰。
(2}及时彻底去雄和人工辅助授粉母本去雄是整个制种工作的中心环节,是获得高质量杂交种子的关键。 去雄的要求是及时、彻底、干净。
及时,就是指雄花未散粉前即去除;彻底,是指全隔离区所有母本的雄穗(花)一个不漏地全部去除;干净,是要将母本的整个雄穗或所有雄蕊拔除,不得残留。目前,除高粱、水稻和部分玉米、油菜可通过雄性不育特性简化去雄手续外,玉米、棉花等作物多数还是利用人工去雄的方法制种。
如果去雄不及时、彻底、干净,就很难保证杂交种子质量。去雄工作应有专人负责,按不同作物的开花习性,掌握好去雄时间,保证去雄质量。
去雄后的母本除刮风、昆虫等传粉外。为了更好的提高结实率,增加产种量,一定要进行若干次人工辅助授粉,也可采用一些特殊的措施,如对玉米剪苞叶、花丝,对水稻割苞叶、赶粉、喷赤霉素等来提高结实率。
目前,玉米制种时,全田授粉结束后,常把父本行砍掉,用做青伺,以防止父本自交系流失。第二年制种时,用繁殖田做父本,种子质量也好。