小豆套管雜交技術(shù)研究

摘要：雜交育種是通過品種間有性雜交創(chuàng)造新變異而選育品種的方法，是目前國內(nèi)外應(yīng)用最主要最普遍的手段之一。本文主要介紹了應(yīng)用套管雜交技術(shù)進(jìn)行小豆雜交育種的方法，通過該技術(shù)的實施，雜交成功率可達(dá)50％—70％。

關(guān)鍵詞：小豆；套管雜交技術(shù)

中圖分類號：S521.035.1

文獻(xiàn)標(biāo)識號：A

文章編號：1001—4942(2010)11—0013—03

小豆起源于中國，是我國古老的栽培作物之一，迄今已有2000多年的歷史。

小豆性喜溫?zé)岣稍铮m合在夏季溫度較高、日照充足的地方種植，是栽培范圍最廣泛的食用豆類之一，除個別高寒山區(qū)外，在我國各地均有種植。常年種植面積(30—40)×10⁴hm²，平均產(chǎn)量為1330kg／hm²。

小豆為高蛋白、低脂肪藥食兩用作物，其蛋白質(zhì)含量為谷類的2—3倍，氨基酸含量是小麥、大米、玉米、高粱和小米的3—4倍，微量元素也極其豐富。小豆具有較高的藥用價值，主治水氣腫脹、痢疾、腸痔下血、牙齒疼痛、乳汁不通、癰初作、腮頰熱腫、丹毒如火、小便頻數(shù)、小兒遺尿等病癥，在人們生活中具有獨特的作用。小豆生育期短，耐瘠、耐陰，適應(yīng)性廣，并有固氮養(yǎng)地的作用，是禾谷類、棉花、薯類等作物間作、套種的適宜作物和良好前茬，在農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)中有著其他作物不可替代的作用。小豆又是我國傳統(tǒng)的出口創(chuàng)匯產(chǎn)品，在國際市場上享有較高聲譽。

我國小豆研究起步較晚，20世紀(jì)80年代我國小豆生產(chǎn)仍采用農(nóng)家品種。90年代之后主要采用引種、系統(tǒng)選育、人工誘變和雜交育種。冀紅1號、2號、晉小豆2號和4號都是采用系統(tǒng)選育而成，晉小豆1號是通過輻射育種手段培育而成。目前，小豆的雜交育種技術(shù)還不夠成熟，難度大，成功率低。山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所的育種工作者通過多年的探索、學(xué)習(xí)，總結(jié)出應(yīng)用套管雜交技術(shù)進(jìn)行小豆雜交育種的行之有效的方法，其雜交成功率可達(dá)50％—70％。

1 雜交前的準(zhǔn)備

1.1 雜交圃的設(shè)置

要求前茬為非豆科植物，土地平整，配方施足基肥，土壤疏松綿軟，上虛下實。小區(qū)行長2—3m，行距0.4—0.5m，株距0.2m左右。為了雜交方便，也可采用寬窄行種植，寬行0.6—0.7m。窄行0.3—0.4m。親本材料編號后，按順序種植。一般為雙行。編號、親本名稱、種植方位等在記載本上詳細(xì)注明。開花前給每一親本都掛上寫有編號、名稱的小吊牌。

1.2 雜交計劃

根據(jù)育種目標(biāo)，制定詳細(xì)的計劃。選定親本，確定母本和與之配制的組合及組合數(shù)。根據(jù)各親本的生育特性，合理安排播種期，對生育期差距較大的組合，采用錯期播種，使花期相遇。

1.3 雜交工具

尖嘴鑷子：鑷子口松緊適中，前端較細(xì)，平滑沒有毛茬。

細(xì)線：中等粗細(xì)的膨體紗線最好，顏色鮮紅色，剪成10cm長左右，分別捆成若干小把。

酒精棉球：去雄、授粉之前，換親本時用75％酒精棉球(裝人一個密封較好的小瓶)擦拭手指和鑷子，以防花粉混雜。

鉛筆和小吊牌：記載，寫牌，作標(biāo)識。

小凳子：可使雜交人員坐著操作。

工具盒：最好是一個長方形飯盒，盛放以上雜交工具。

2 花器的形態(tài)特征

小豆為總狀花序，花黃色，花梗從主莖或分枝的葉腋間長出，長約4—7cm，頂端著生10—20朵對生的短柄黃色蝶形花，一般只有2—6朵結(jié)實，花由苞葉、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊組成。花萼短鐘狀，基部聯(lián)合，上部有5個萼齒，黃綠色。蝶形花冠，花瓣5枚，外部最大的一枚為旗瓣，先端有缺刻，中部有突起。翼瓣和龍骨瓣各2枚，翼瓣長于旗瓣之上，分布于龍骨瓣兩側(cè)。龍骨瓣包圍雄蕊并向左彎曲呈鉤狀。雄蕊10枚，為二體雄蕊。雌蕊花柱上部一側(cè)有茸毛，花柱頂端扁平擴(kuò)大成盤狀柱頭，無柄。花粉球形具有網(wǎng)紋。子房無毛。

3 雜交的操作程序

3.1 雜交時間

雜交于親本盛花期開始，一般在下午5：00后去雄，晴天氣溫高時，可晚些，陰天氣溫低時，可早些；次日上午6：00—9：oo時取花授粉。

3.2 選花去雄

準(zhǔn)備去雄的花蕾應(yīng)選擇具有本品種典型特征特性、生長健壯植株的中部偏上節(jié)位。按照“青綠早，白綠遲，黃綠去雄正當(dāng)時”的原則，在開花前一天，選長度近1cm，呈淺黃綠色的花蕾。每節(jié)選1—2朵，該節(jié)上其余的花蕾全部夾掉，使養(yǎng)分集中供應(yīng)所留花朵。

去雄時用左手拇指和食指順勢輕捏花柄和花朵基部，右手用鑷子在花蕾腹基部約2／3處夾住花蕾右旗瓣，然后沿花蕾向上撕去旗瓣。用同樣的方法撕去翼瓣，露出龍骨瓣。利用鑷子的尖端小心地將龍骨瓣縱向劃裂，輕輕剝開龍骨瓣，左手的拇指和食指在龍骨瓣基部輔助其盡量張開，此時可露出柱頭和部分雄蕊，小心地去掉10個雄蕊。因柱頭順龍骨瓣方向彎曲，去雄時應(yīng)避免夾傷柱頭。若操作得當(dāng)，可一次去雄干凈，一次沒去凈時，再用鑷子將余下的雄蕊小心去除，避免弄破花粉囊。然后將一根紅線挽成圓形活扣，輕輕套過花朵，一手捏住線的一端，一手用鑷子夾住另一端，不松不緊地系在該花的花柄上，作為標(biāo)記，待授粉時一目了然。同時掛上吊牌，寫明母本名稱、去雄日期，背面寫雜交人員姓名。

3.3 取花授粉

采集與去雄母本花數(shù)相同的父本花。父本應(yīng)選擇剛剛開放的花，龍骨瓣的尖端有明顯喇叭狀小口微微隆起，此時花粉新鮮，花粉量大，生活力強，容易授粉。

授粉是本環(huán)節(jié)的重中之重。授粉時整個過程需小心謹(jǐn)慎，避免大幅振動，應(yīng)特別注意不能損傷母本柱頭。先將父本花的旗瓣和翼瓣用鑷子撕去，基部部分留下，這樣減輕套管時的障礙和負(fù)荷。用左手拇指和食指輕捏已去雄花的花柄和花朵基部，右手用鑷子夾住父本中間，從龍骨瓣頂端喇叭狀小口對準(zhǔn)母本柱頭，順著母本柱頭輕輕套上去，順便把母本龍骨瓣合上。這樣既保證了授粉花朵生活環(huán)境相對穩(wěn)定，散粉時間長，又保護(hù)了裸露在外的柱頭，提高了授粉的成功率。在吊牌上寫明父本名稱和授粉日期。授粉后盡量避免在行間來回走動。換父本時用酒精棉球仔細(xì)將鑷子擦拭干凈。

3.4 檢查登記

授粉1—2d后，檢查雜交莢是否成活。成活莢顏色發(fā)綠、子房膨大伸長，而未成活的莢顏色枯黃，用手輕輕一碰即脫落，有的提前自行脫落。同時將成活莢花序及所在節(jié)位上新長出的花蕾清除干凈，以保證雜交莢的養(yǎng)分供應(yīng)。檢查登記后，視情況及時補做。

雜交前編制一個組合配制記載表，表頭分別列上組合編號、母本編號、母本名稱、父本編號、父本名稱、去雄日期、去雄花數(shù)、授粉日期、授粉花數(shù)、做成莢數(shù)、收獲莢數(shù)、收獲粒數(shù)、雜交人員等項目。從開始雜交到收獲種子，逐項記載清楚，便于整理統(tǒng)計和制定種植計劃，也便于輸入電腦保存或查找。

4 管理和收獲

雜交圃的管理要優(yōu)于大田，防除雜草，旱灌澇排，尤其遇高溫干旱，利用早晨或傍晚灌溉澆水，適當(dāng)追施復(fù)合肥、葉面噴肥，更要注意防治病蟲危害，一旦發(fā)現(xiàn)及時對癥治療。收獲時按組合逐株仔細(xì)查找，摘下莢柄系線的豆莢和小吊牌，放入同一小紗袋內(nèi)，1個組合1個紗袋，充分晾干后，集中脫粒、整理和存放。

5 小結(jié)

小豆為雌雄同花、嚴(yán)格閉花授粉作物，但因去雄后柱頭外露，與閉花授粉特性相矛盾，同時受外界溫度、濕度和光照條件等影響，導(dǎo)致人工雜交不結(jié)實的問題，長期困擾著小豆新品種的選育工作，套管雜交技術(shù)解決了這一歷史性難題。套管雜交技術(shù)是一項十分細(xì)致的工作，不但要細(xì)心，而且還要有耐心，只有在長期實踐中不斷深入探索，善于總結(jié)經(jīng)驗，穩(wěn)定育種科研人員，熟悉小豆生殖特性特征，摸清影響小豆雜交結(jié)實的環(huán)境因子及對策，熟練雜交操作程序，方能提高小豆的雜交育種水平。