李家慧,徐冬梅,文靜,王強,黃海濤,牛義松,王治斌,張杰
(1.綿陽市農業科學研究院,四川,621023;2.四川科興種業有限公司)
萵筍(Lactuca sativaL.)為菊科萵苣屬植物,與生菜、油麥菜一起統稱為萵苣。萵筍屬高度自交作物,有研究認為萵筍的自然雜交率不到3%[1]。萵筍花器構造特殊,為舌狀花,花較小,柱頭包裹在花藥里面,1朵花由20多朵舌狀小花組成,其花無法在蕾期去雄,只能在開花期進行,花期僅持續2.0~2.5 h。
由于萵筍花器結構復雜和開花時間極短等特點,給雜交育種和新種質資源創制帶來很大難度,人工去雄技術難度大,又費時、費工,導致雜交種利用較少,萵筍育種以提純復壯為主。本文詳細描述了萵筍人工去雄的4種方法,旨在探索一種高效的雜交方法用于萵筍雜交育種,為選育出優質、高產、抗性好的萵筍新品種,加快萵筍雜交育種和新品種創制提供技術支撐。
四川地區進行萵筍雜交的最適宜時間在每年4月下旬至5月中旬,此段時間內,溫度適宜,萵筍開花期持續時間長,雜交時間充足。
萵筍開花時間隨溫度和光照的不同而變化,晴天溫度越高,則開花時間越早,在7:00~9:30開花。萵筍去雄時間節點至關重要,時間太早,花藥管很脆弱,極易被夾碎;太晚,則花柱伸出花藥管,易一起被拔起。根據天氣情況,最佳去雄時間有所不同,溫度高時,宜為7:30~9:00;溫度低時,宜為8:30~10:00,最佳去雄時長為1.5 h左右。最佳授粉時間是父本的花柱伸出花藥管2 cm左右時,授粉太早和太晚,花粉較少。陰雨天氣,萵筍在10:00后開花,花粉上粘有水珠,不利于去雄,最好選擇晴天早上進行[2]。
晴天的早上,選取母本上花冠伸出但未展開前的花朵(圖1-1),用食指和中指夾住花托底部,向花朵中心用力吹一口氣,使每朵小花的花冠散開,露出花藥管,便于去雄。手持鑷子夾住花藥管中上部,輕輕地向外拔出花藥管(圖1-2),拔出后,便可清晰地看到每一根柱頭(圖1-3)。如果拔掉花藥管后,看到分叉的柱頭,此時已有花粉粘附在花柱上,給沖洗帶來難度,建議選擇微微展開、柱頭未伸出花藥管的花朵。拔出花藥管操作過程中,用力要均衡,用力過大,會連柱頭一起拔出;用力太小,會將花藥管夾斷或拔斷。萵筍花由20多朵舌狀小花組成,分2~3輪排布,需仔細檢查每一朵舌狀小花的花藥管是否去除干凈,如果有拔斷或損壞的花藥管殘留在小花中,則將整個舌狀小花去除。去除花藥管的過程要小心,避免損傷整朵花,不利于結籽。
整朵小花的花藥管徹底去除干凈后,用小噴壺向花內柱頭噴清水,沖洗散落、殘留的花粉(圖1-4)。之后,向花朵用力吹氣,吹掉花朵內的水珠,將去雄后的花朵反復沖洗3~4次,每次均要吹掉花朵內的水珠,此操作保證將柱頭上的花粉粒沖洗干凈,無殘留。最后,將去雄的整株植株罩上防蟲網袋,避免蜜蜂或其他昆蟲飛落在上面,污染了其他植株的花粉。

圖1 剝離法去雄授粉
待整朵花上的水珠完全干后,柱頭已重新伸長,便可看到其呈“Y”字形。待柱頭呈“Y”字狀大展開后(圖1-5),采摘完全開放的父本花朵,給去雄后的母本授粉。手持父本花朵在去雄后的母本花朵上輕輕蘸1~2次,可以看到黃色的花粉粒粘到母本花的柱頭上,即完成授粉(圖1-6)。
在授粉后的母本花花托部位系一根細繩作為雜交標記,便于收種,并掛上標記牌(圖1-7)。授粉后,花朵不會馬上閉合,罩上防蟲網袋(圖1-8)。授粉后10~15 d,可采收雜交的種子(圖1-9)。
選取母本植株未開放的花朵(圖2-1),齊花萼上端,用剪刀全部剪去,切勿剪到花萼(圖2-2)。剪掉后,立即沖洗剪后露出的部分(圖2-3),直至白色液體完全沖洗掉,即完成去雄;最后,用力吹掉花朵上的水珠,待雌蕊重新伸出柱頭和花絲即可(圖2-4)。

圖2 剪冠法去雄授粉
剪冠法去雄后,重新伸出的柱頭長短不一,部分柱頭不會展開呈“Y”字形,待雌蕊重新伸出柱頭長至3~4 cm時,開始授粉。授粉(圖2-5)、套袋方法同1.4和1.5,授粉后,可以清晰地看到每根柱頭上粘附有花粉粒(圖2-6)。
選取母本植株上花冠伸出但未展開前的花朵(圖3-1),用剪刀剪去一半花冠(圖3-2),便可看到柱頭未伸出的花粉管,之后,向花朵中心用力吹一口氣,使每朵小花稍微分散一點點,便于去雄(圖3-3)。去雄、沖洗同1.2和1.3(圖3-4)。
待去雄花朵上的水珠完全晾干后,柱頭呈“Y”字狀大展開后即可開始授粉(圖3-5),授粉和套袋方法同1.4(圖3-6)和1.5。

圖3 修剪法去雄授粉
晴天早上,選取母本植株上花冠伸出但未展開前的花朵(圖4-1),用食指和中指夾住花托底部,向花朵中心用力吹一口氣,使每朵小花的花冠散開,露出花藥管(圖4-2)。用噴壺對準散開的花朵沖水[3],后吹去多余的水珠,并查看是否有沒被沖掉的花藥管,反復沖洗4~5次(圖4-3),直至所有花藥管被沖掉,且保證花柱上的花粉粒被完全沖掉,即完成去雄(圖4-4)。也可選取母本植株上花冠伸出但未展開前的花朵,用剪刀剪去一半花冠(圖4-5),操作同修剪法的前半部,之后,用噴壺對準剪后的花朵反復沖洗4~5次,此后操作同沖水的后半部。

圖4 沖水法去雄授粉
待被沖洗花朵柱頭上的水珠完全晾干后,便可授粉(圖4-6),授粉和套袋方法同1.4和1.5。
萵筍雜交的4種方法去雄各有優缺點(表1),從操作的難易程度看,以剝離法最難操作,沖水法最為簡單;從育種角度,剝離法去雄最為干凈,且結籽率高。剝離法去雄最難操作,對操作者要求高,去雄過程中,鑷子使用不當,容易將花藥管夾斷,或者連花柱一起拔掉,如操作熟練,結籽率較高。剪冠法去雄操作簡單,需多次沖洗,重新伸出的柱頭部分不能呈“Y”字形,結籽率很低。修剪法去雄,難易程度介于剝離法和剪冠法之間,缺點是下半部分柱頭上的花粉粒不易沖洗掉,會有假雜種存在。沖水法去雄看似最為簡單,但沖水過程,耗費大量的人力、時間,如操作不當,花粉柱容易被水沖掉或花粉粒沖洗不干凈。

表1 萵筍4種去雄方法比較
4種萵筍去雄方法中,從萵筍育種角度分析,采用剝離法進行雜交育種較為科學有效,這與劉明霞等[4]認為的剪冠法觀點不同,其次為修剪法。4種方法去雄后、授粉前,應罩上防蟲網進行隔離,防止蜜蜂串粉。目前,對于生產上雜交種的利用還有難度,但雜交育種加速了品種的更新換代,為萵筍新品種創制奠定了基礎。