一種菠蘿雜交方法

2023-10-09 09:30:29

專利名稱：一種菠蘿雜交方法
技術領域：
本發明涉及一種菠蘿雜交方法，具體涉及一種基於自花不實的菠蘿 (Ananascomsus (L. )Merr)雜交授粉方法。
背景技術：
菠蘿是繼香蕉和芒果之後的世界第三大熱帶水果，也是世界第七大水果。目前我 國是全球第三大菠蘿主產國。據FA0統計，2006年，中國菠蘿種植面積7. 5萬公頃，年產量 140萬噸(據農業部統計，全國菠蘿面積5. 3萬公頃，產量89. 1萬噸)，佔世界菠蘿產量的 8%。2007年，面積5. 5萬公頃，產量90. 8萬噸。近年來，我國菠蘿種植面積和產量有了穩 步上升趨勢，菠蘿產業已成為我國熱區農業的重要支柱產業。我國生產上使用的菠蘿品種主要是1558年以前引進的皇后類峇里種，佔栽培面 積的80%以上，現已表現為嚴重的種性退化，產量和品質下降。品種單一、主栽品種退化，已 是嚴重製約我國菠蘿產業健康發展的首要因素。近年來，我國從臺灣、菲律賓、泰國等菠蘿主產國家和地區引進了臺農系列菠蘿新 品種(香水、金鑽、冬蜜、珍珠等)，和金菠蘿(MD-2)、Josapine、Fresh Premium、Pattavia、 夏威夷、Queensland Cayenne、N36等優良主栽品種。目前我國菠蘿選育種工作處於引種和 選育種的階段，和國外菠蘿主產國的定向育種研究存在較大的差距。我國菠蘿育種工作始於上個世紀60年代，於20世紀90年代後長時間中斷。我國 菠蘿育種工作的滯後，除了缺少一個穩定的研究團隊和持續的經費支撐外，最重要的影響 因素還在於菠蘿雜交授粉中存在一定的技術難度。首先，菠蘿為多年生草本果樹，自花不 實、同一品系間授粉結籽率低。所以，選擇不同品系的優良親本進行雜交或遠緣雜交，才有 可能獲得大量雜交種子和較大範圍的變異。其次是要解決雙親花期不遇的問題，菠蘿可以 周年開花結果，不同品種和不同苗期的菠蘿開花時間不同。催花可以調節花期，但催花植株 的花粉量和雜交結籽率遠低於自然開花的植株。第三，授粉時間和授粉方法。每年3-4月 菠蘿自然開花期間，花粉量大，容易採集花粉。中午8:00-10:00授粉，容易受精，結籽率高。 用毛筆蘸取花粉直接塗抹母本柱頭能夠有效的進行授粉受精，且不破壞授粉花朵，省時省 工。第四，保果取種。保證雜交果實能夠完全成熟，使雜交種子發育良好。收集種子時儘量 使取得的種子乾淨，無果肉等殘留物，避免種子貯存時發黴變質和影響種子發芽。由於影響 菠蘿雜交授粉因素較多，限制了大量菠蘿雜交種子的獲得，從而很難獲得一定數量的菠蘿 雜交群體，影響到菠蘿的雜交選育種研究。

發明內容
本發明的目的是提供一種高效率的菠蘿人工雜交授粉技術的方法，具體操作步驟 如下1、親本配置；2、採集花葯(花粉)；3、授粉受精整個授粉期間在天氣晴好、無露水的 中午8:00-10:00進行；4、保果取種；利用該技術方法，使菠蘿雜交種子數量從2006年的 8000粒，提高到2009年的12萬粒，平均得籽率在2粒/朵以上。該方法為菠蘿的雜交授粉
3提供了可靠的技術保障。為了解決上述問題，本發明所採用的技術方案是1、親本配植選擇優良性狀的菠蘿父本和母本，參照菠蘿生物學性狀分類和分子 標記聚類分析結果，將菠蘿父母本進行分類，可以簡單的分為卡因類、皇后類和雜種類。選 擇雜交親本後，須將親本按照不同大小配植，使得父母本自然開花花期能夠相遇。例如，同 等大小規格的菠蘿種苗，卡因類較皇后類應提前2-3個月種植，卡因3月份種植，峇里56月 份定植；或同一時期種植不同大小規格的親本組合，4月份種植株高30公分的卡因種，同時 配植株高為15-20公分的皇后類作為親本組合。雜種類親本的配植，可以結合雙親性狀和 植株生長勢，來調節花期。成花較難的品種作母本時，應種植較多數量的該品種植株。2、採集花葯(花粉)因菠蘿果實基部和中下部小花發育不良，當父本上小花開至 中部時，開始採集花粉。將小花花瓣輕輕剝開，不破壞花瓣，露出柱頭和雄蕊花葯，用鑷子夾 取花葯，放於培養皿中授粉用。檢查花葯質量，將花葯放在掌中，手指輕輕揉搓，花葯容易散 開，可以觀察到花粉散落、粉末狀塗抹在手掌上，則可以用來授粉；若採集花粉時，小花中集 有露水、雨水，或者花葯不成熟，揉搓後無花粉或少粉，都不能用來授粉；花瓣乾枯收縮，已 敗花，不能採集花粉。採集來的花粉放於培養皿中，用記號筆標明品種，可以直接用來授粉。3、授粉受精授粉時間在中午8:00-10:00，天氣晴朗，母本小花中無雨水和露水 凝集，雨天、大風天氣不授。小花花瓣張開，略微看見柱頭，柱頭上分泌蜜露，為最佳授粉時 間。母本毋需去雄，用毛筆蘸取花粉塗向母本柱頭。授粉只需進行一次，可以塗抹2-3遍。 當天授粉，次日小花敗花，花瓣乾枯收縮，完成受精。授粉後的菠蘿果實，掛上標籤進行標 記。4、保果取種保護授粉後的菠蘿果實完全成熟，防止鼠類、鳥類偷食和人為採摘破 壞等。雜交果實成熟前，田間拉網防鳥，投放鼠藥或布置電網防鼠，張貼警告標示等。採收 完全成熟的雜交果實，去掉頂芽和果實基部，切成6-8塊的月牙形小塊，果皮保留5公分厚 的果肉，剔除果肉。用鑷子翻動果皮上的果肉，取出種子。將相同組合的雜交種子收集、清 洗、自然風乾後裝於種子袋中，放於4°C備用，或進行播種。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明做進一步詳細說明，這些實施例僅用來說明本發明，並 不限制本發明的範圍。實施例11、親本配植選擇優良性狀的菠蘿父本和母本，參照菠蘿生物學性狀分類和分子 標記聚類分析結果，將菠蘿父母本進行分類，可以簡單的分為卡因類、皇后類和雜種類。選 擇雜交親本後，須將親本按照不同大小配植，使得父母本自然開花花期能夠相遇。同等大小 規格的菠蘿種苗，卡因3月份種植，峇里5-6月份定植；2、採集花粉當父本上小花開至中部時，開始採集花粉。將小花花瓣輕輕剝開，不 破壞花瓣，露出柱頭和雄蕊花葯，用尖嘴鑷子夾取花葯，放於培養皿中授粉用。檢查花葯質 量，將花葯放在掌中，手指輕輕揉搓，花葯容易散開，可以觀察到花粉散落、粉末狀塗抹在手 掌上，則可以用來授粉；若採集花粉時，小花中集有露水、雨水，或者花葯不成熟，揉搓後無 花粉或少粉，都不能用來授粉；花瓣乾枯收縮，已敗花，不能採集花粉。採集來的花粉放於培養皿中，用記號筆標明品種，可以直接用來授粉。3、授粉受精授粉時間在中午8:00-10:00，天氣晴朗，母本小花中無雨水和露水 凝集，雨天、大風天氣不授。小花花瓣張開，略微看見柱頭，柱頭上分泌蜜露，為最佳授粉時 間。母本毋需去雄，用毛筆蘸取花粉塗向母本柱頭。授粉只需進行一次，可以塗抹2-3遍。 當天授粉，次日小花敗花，花瓣乾枯收縮，完成受精。授粉後的菠蘿果實，掛上標籤進行標 記。4、保果取種保護授粉後的菠蘿果實完全成熟，採收完全成熟的雜交果實，去掉頂 芽和果實基部，切成6-8塊的月牙形小塊，果皮保留5公分厚的果肉，剔除果肉。用尖頭鑷 子翻動果皮上的果肉，取出種子。將相同組合的雜交種子收集、清洗、自然風乾後裝於種子 袋中，放於4°C備用。實施例21、親本配植選擇優良性狀的菠蘿父本和母本，同一時期種植不同大小規格的親 本組合，4月份種植株高30公分的卡因種，同時配植株高為15-20公分的皇后類作為親本組 合。雜種類親本的配植，可以結合雙親性狀和植株生長勢，來調節花期。成花較難的品種作 母本時，應種植較多數量的該品種植株。2、採集花粉當父本上小花開至中部時，開始採集花粉。將小花花瓣輕輕剝開，不 破壞花瓣，露出柱頭和雄蕊花葯，用尖嘴鑷子夾取花葯，放於培養皿中授粉用。檢查花葯質 量，將花葯放在掌中，手指輕輕揉搓，花葯容易散開，可以觀察到花粉散落、粉末狀塗抹在手 掌上，則可以用來授粉；若採集花粉時，小花中集有露水、雨水，或者花葯不成熟，揉搓後無 花粉或少粉，都不能用來授粉；花瓣乾枯收縮，已敗花，不能採集花粉。採集來的花粉放於培 養皿中，用記號筆標明品種，可以直接用來授粉。3、授粉受精授粉時間在中午8:00-10:00，天氣晴朗，母本小花中無雨水和露水 凝集，雨天、大風天氣不授。小花花瓣張開，略微看見柱頭，柱頭上分泌蜜露，為最佳授粉時 間。母本毋需去雄，用毛筆蘸取花粉塗向母本柱頭。授粉只需進行一次，可以塗抹2-3遍。 當天授粉，次日小花敗花，花瓣乾枯收縮，完成受精。授粉後的菠蘿果實，掛上標籤進行標 記。4、保果取種保護授粉後的菠蘿果實完全成熟，採收完全成熟的雜交果實，去掉頂 芽和果實基部，切成68塊的月牙形小塊，果皮保留5公分厚的果肉，剔除果肉。用尖頭鑷子 翻動果皮上的果肉，取出種子。將相同組合的雜交種子收集、清洗、自然風乾後裝於種子袋 中，放於4°C備用。實例32006年3-4月份在南亞熱帶作物研究所菠蘿種質圃和湛江農墾豐收集團公司收 獲分公司(原收穫農場)進行了「無刺卡因和峇里」組合的正反交雜交授粉工作各約300 株，每株授粉花朵平均為10朵。6-7月份收穫雜交果實共512個，獲得雜交種子約8000粒。 得籽率約為1.56粒/朵。實例42007年3月中旬，在南亞熱帶作物研究所菠蘿種質圃進行峇里和卡因的正反交雜 交授粉，共授粉後獲得雜交菠蘿果238個，得到雜交種子約5000粒。得籽率約為2. 1粒/
o
實例52008年春季在南亞熱帶作物研究所菠蘿種質圃進行菠蘿雜交，共10個組合，獲得 雜交種子共23000餘粒。平均得籽率為2.77粒/朵。各雜交組合獲得種子數和得籽率分 別為卡因X峇里，雜種10450粒，得籽率2. 13粒/朵；峇里X卡因，雜種3091粒，得籽率 2. 4粒/朵；卡因X金鑽，雜種414粒，得籽率1.07粒/朵；卡因X蜜寶，雜種6149粒，得 籽率2. 29粒/朵；卡因X甜蜜蜜，雜種556粒，得籽率4粒/朵；卡因X弓丨種1，雜種242 粒，得籽率2.3粒/朵；卡因X弓丨種2，雜種110粒，得籽率1.3粒/朵；卡因X雜種，雜種 625粒，得籽率1.65粒/朵；卡因X泰國菠蘿，雜種1364粒，得籽率8.8粒/朵；泰國菠 蘿X甜蜜蜜，雜種38粒，得籽率1.8粒/朵。實例62009年在南亞熱帶作物研究所菠蘿種質圃進行菠蘿雜交授粉，雜交組合共26個， 授粉果實約500個果，獲得雜交種子12萬餘粒，平均得籽率為2. 4粒/朵。各雜交組合獲得 種子數和得籽率分別為卡因X峇里22817粒，3.04粒/朵；峇里X卡因32128粒，3. 57 粒/朵；卡因X泰國菠蘿，3753粒，7. 55粒/朵；卡因X甜蜜蜜2066粒，2. 9粒/朵；卡 因X剝粒菠蘿182粒，1.33粒/朵；卡因X蜜寶43485粒，3. 62粒/朵；蜜寶X卡因 801粒，2.67粒/朵；卡因X印尼無刺:34粒，0. 19粒/朵；卡因Xhoney bright :65粒， 0. 65 粒 / 朵；卡因 XFresh Premium 304 粒，2. 03 粒 / 朵；峇里 XAlexandria 1914 粒， 4. 25粒/朵；峇里X香水68粒，0. 37粒/朵；峇里X sof t touch :110粒，0. 54粒/朵； 紅頂苗X蘋果6215粒，4. 44粒/朵；紅頂苗X Ripley Queen 607粒，2. 70粒/朵；紅頂 苗 XGolden Winter Sweet 1833 粒，2. 44 粒 / 朵；蜜寶 X 粵脆6515 粒，6. 52 粒 / 朵；粵 脆X蜜寶1032粒，5. 16粒/朵；珍珠X蜜寶204粒，2. 27粒/朵；金鑽X紅頂苗630 粒，2.1粒/朵；海南引X臺灣有刺12粒，0. 16粒/朵；蘋果X粵脆10粒，0. 1粒/朵； 粵脆X卡因5粒，0. 07粒/朵；臺灣無刺X臺灣有刺268粒，2. 23粒/朵；臺灣有刺X 海南引166粒，0. 55粒/朵；泰國引X香水121粒，1.38粒/朵。
權利要求
一種菠蘿雜交方法，其特徵在於包括如下步驟(1)合理配置親本將菠蘿父母本進行簡單分類，分為卡因類、皇后類和雜種類，選擇不同品系的優良親本進行雜交或遠緣雜交，然後將親本按照不同大小配植，結合雙親性狀和植株長勢調節，使父母親本自然開花花期相遇，雜種類親本的配植，結合雙親性狀和植株生長勢，來調節花期；(2)採集花粉父本上小花開至中部時，開始採集花粉，用鑷子夾取花葯，放於培養皿中，待授粉用；(3)授粉受精選擇晴朗天氣，中午8:00-10:00的時間，小花花瓣張開，略微看見柱頭，柱頭上分泌蜜露，這時進行授粉，用毛筆蘸取培養皿中的花粉塗向母本柱頭，進行授粉；(4)保果取種採收完全成熟的雜交果實，去掉頂芽和果實基部，切成6-8塊月牙形小塊，果皮保留5公分厚的果肉，剔除果肉，用鑷子翻動果皮上的果肉，取出種子，進行清洗，自然風乾後裝於袋中，備用。
2.根據權利要求1所述的一種菠蘿雜交方法，其特徵在於所述的親本按照不同大小 配植上指同等規格的菠蘿，卡因類要較皇后類提前2-3個月種植。
3.根據權利要求1所述的一種菠蘿雜交方法，其特徵在於所述的親本按照不同大小 配植是指同一時期種植不同大小規格的親本組合，4月份種植株高30公分的卡因種，同時 配植株高為15-20公分的皇后類作為親本組合。
4.根據權利要求1所述的一種菠蘿雜交方法，其特徵在於所述的授粉受精進行一次， 花粉塗抹2-3遍。
5.根據權利要求1所述的一種菠蘿雜交方法，其特徵在於所述的保種取果是將自然 風乾的種子放於4°C的條件下保存備用或者直接播種。
全文摘要
本發明涉及一種菠蘿雜交方法，具體涉及一種基於自花不實的菠蘿雜交授粉方法，目的是提供一種高效率的菠蘿人工雜交授粉技術，包括如下步驟1、合理配置親本，將親本按照不同大小配植，使父母親本自然開花花期相遇；2、採集花粉，父本上小花開至中部時，開始採集花粉，用鑷子夾取花葯，放於培養皿中待用；3、授粉受精，在天氣晴好、無露水的中午8:00-10:00進行；4、保果取種，採收完全成熟的雜交果實，剔除果肉，用鑷子翻動果皮上的果肉，取出種子，進行清洗，自然風乾後裝於袋中，放於4℃保存備用；利用該技術方法，可獲得大量的菠蘿雜交種子，平均得籽率在2粒/朵以上，該方法為菠蘿的雜交授粉提供了可靠的技術保障。
文檔編號A01H1/04GK101861828SQ20101017128
公開日2010年10月20日 申請日期2010年5月5日 優先權日2010年5月5日
發明者劉業強, 劉漢明, 呂玲玲, 吳青松, 孫偉生, 孫光明, 竇美安, 蘇偉強 申請人:中國熱帶農業科學院南亞熱帶作物研究所