《小麦有性杂交技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小麦有性杂交技术（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、植物有性杂交技术植物有性杂交技术 一、实验目的一、实验目的1 1、理解小麦或水稻有性杂交的原理。、理解小麦或水稻有性杂交的原理。2 2、了解小麦或水稻的花器构造，开花习性，授粉、受精、了解小麦或水稻的花器构造，开花习性，授粉、受精等有性杂交基础知识。等有性杂交基础知识。3 3、掌握小麦或水稻有性杂交技术。、掌握小麦或水稻有性杂交技术。 二、实验原理二、实验原理 杂交技术是遗传分析最基本的实验方法。杂交育种法是杂交技术是遗传分析最基本的实验方法。杂交育种法是目前国内外应用最普遍、最有成效的育种方法之一。目前国内外应用最普遍、最有成效的育种方法之一。 通过将雌雄性细胞结合的有性杂交方式，利用基因重
2、通过将雌雄性细胞结合的有性杂交方式，利用基因重组，可以组，可以综合综合双亲性状、基因双亲性状、基因互作可以产生新性状互作可以产生新性状，基因，基因累累加加产生产生超亲超亲性状，从中选择出最需要的基因型，进而创造出性状，从中选择出最需要的基因型，进而创造出对人类有利的新品种。对人类有利的新品种。 根据遗传原则，将杂交育种分为两类：根据遗传原则，将杂交育种分为两类：u组合育种组合育种：将双亲控制不同性状的优良基因随机结合，通：将双亲控制不同性状的优良基因随机结合，通过定向选择，育成集双亲优良性状于一体的新品种。过定向选择，育成集双亲优良性状于一体的新品种。u超亲育种超亲育种：将双亲控制同一性状的不
3、同微效基因积累于同：将双亲控制同一性状的不同微效基因积累于同一杂种个体中，形成在该性状上超过亲本的类型。一杂种个体中，形成在该性状上超过亲本的类型。三、实验用品三、实验用品1、材料、材料：试验地的小麦：试验地的小麦2、用具、用具：镊子，剪刀，硫酸钠纸袋，回形针，：镊子，剪刀，硫酸钠纸袋，回形针，大头针，铅笔，挂牌（白色，大头针，铅笔，挂牌（白色，34cm），放大），放大镜，脱脂棉，热水瓶，镜，脱脂棉，热水瓶，500mL烧杯。烧杯。3、药品、药品：95酒精。酒精。四、实验操作流程四、实验操作流程1 1、小麦花器构造和开花习性、小麦花器构造和开花习性 小麦为禾本科，小麦属的自交植物，复穗状花序，穗
4、轴上着生许多节小麦为禾本科，小麦属的自交植物，复穗状花序，穗轴上着生许多节片，节上着生小穗。小穗由两个护颖和片，节上着生小穗。小穗由两个护颖和39朵小花组成。基部两朵小花朵小花组成。基部两朵小花发育较好。每朵小花有内、外颖各发育较好。每朵小花有内、外颖各1个，雄蕊个，雄蕊3个，雌蕊一个，鳞片个，雌蕊一个，鳞片2个。个。 在正常条件下，小麦抽穗后在正常条件下，小麦抽穗后24d天开始开花。最适温度为天开始开花。最适温度为1820，最适相对湿度为，最适相对湿度为70%80%。一般每天有。一般每天有2次开花高峰，上午次开花高峰，上午9:0011:00，下午，下午15:0017:00。一个麦穗中上部小穗
5、先开花，而后向。一个麦穗中上部小穗先开花，而后向上向下依次开放；小穗中基部小花先开花，而后依次向上开放。每朵小上向下依次开放；小穗中基部小花先开花，而后依次向上开放。每朵小花内外颖自开放至闭合约需花内外颖自开放至闭合约需1530min，全穗开花持续全穗开花持续35d。少数品种少数品种闭颖授粉。自然条件下，小麦花粉生活力可维持闭颖授粉。自然条件下，小麦花粉生活力可维持20min左右，柱头生活力左右，柱头生活力在适宜的条件下可持续在适宜的条件下可持续68d，但但34d后授粉结实率显著下降。小麦授后授粉结实率显著下降。小麦授粉后粉后12h花粉粒开始萌发，经花粉粒开始萌发，经2436h完成受精过程。完
6、成受精过程。2 2、有性杂交技术、有性杂交技术（1 1）确确定定组组合合，种种植植亲亲本本：根根据据育育种种目目标标，确确定定杂杂交交组组合合。根根据据双双亲亲生生育育期期调调整整播播期期。晚晚熟熟的的早早播播，早早熟熟的的迟迟播播或或分分2 23 3期播种，每期相隔期播种，每期相隔10101515d d，以确保花期相遇。以确保花期相遇。（2 2）选选穗穗：根根据据杂杂交交组组合合，在在母母本本种种植植区区内内，选选择择具具有有该该亲亲本本典典型型性性状状且且健健壮壮无无病病虫虫害害的的植植株株作作为为杂杂交交母母本本株株，选选取取抽抽穗但未开花、中部小穗的花药呈黄绿色的麦穗作为杂交母穗。穗但
7、未开花、中部小穗的花药呈黄绿色的麦穗作为杂交母穗。（3 3）整整穗穗：用用剪剪刀刀剪剪去去上上下下部部发发育育不不良良或或过过嫩嫩的的小小穗穗，有有芒芒品品种种剪剪去去芒芒，每每穗穗留留中中部部小小穗穗8 81010个个；用用镊镊子子夹夹去去小小穗穗上上部的小花，每小穗只保留基部外侧两朵小花供去雄。部的小花，每小穗只保留基部外侧两朵小花供去雄。（4 4）去雄）去雄：从穗的一侧上部小穗开始顺序而下，从穗的一侧上部小穗开始顺序而下，用剪刀剪去用剪刀剪去小花上部小花上部1/31/3左右的颖壳，用镊子轻轻取出每朵小花中的左右的颖壳，用镊子轻轻取出每朵小花中的3 3枚花枚花药。如花药破裂或伤及柱头，则将
8、该小花除去，并将镊子浸入药。如花药破裂或伤及柱头，则将该小花除去，并将镊子浸入酒精以杀死所沾花粉。酒精以杀死所沾花粉。（5 5）套袋）套袋：将麦穗上全部小花去雄后，立即套上透明硫酸纸：将麦穗上全部小花去雄后，立即套上透明硫酸纸袋，并将其下端斜折，用大头针别好。袋，并将其下端斜折，用大头针别好。（6 6）授粉）授粉：在去雄后第：在去雄后第2 23 3d d内授粉。授粉通常在上午开花盛内授粉。授粉通常在上午开花盛期时进行，阴雨天可略推迟。期时进行，阴雨天可略推迟。u普通授粉法：选择即将开花的父本穗，剪去各小穗普通授粉法：选择即将开花的父本穗，剪去各小穗1/41/4颖颖壳，用手抚摩穗部，刺激颖花集中
9、开放，一般几分钟后即可壳，用手抚摩穗部，刺激颖花集中开放，一般几分钟后即可开花，花丝伸长。用镊子将父本花药取下，逐个放入已去雄的开花，花丝伸长。用镊子将父本花药取下，逐个放入已去雄的小花中，或将开始散粉的花药在柱头上涂抹。授粉完毕后即套小花中，或将开始散粉的花药在柱头上涂抹。授粉完毕后即套上纸袋。上纸袋。u 捻穗法：剪取即将开花的父本穗捻穗法：剪取即将开花的父本穗1 12 2个，剪去小花个，剪去小花上部上部1/41/4的颖壳。将母本穗所套纸袋上端折叠的袋口打的颖壳。将母本穗所套纸袋上端折叠的袋口打开，将正散粉的父本穗头向下小心插入纸袋中，围绕母开，将正散粉的父本穗头向下小心插入纸袋中，围绕母本
10、穗捻转几次，使花粉散落在柱头上。取出父本穗后，本穗捻转几次，使花粉散落在柱头上。取出父本穗后，将纸袋上端的袋口折叠，用大头针别好。将纸袋上端的袋口折叠，用大头针别好。（7 7）挂牌）挂牌：授粉后在塑料牌上写明组合名称或代号、授：授粉后在塑料牌上写明组合名称或代号、授粉日期和操作者姓名，挂在麦穗和剑叶叶鞘间，并在工粉日期和操作者姓名，挂在麦穗和剑叶叶鞘间，并在工作簿上逐一记录。作簿上逐一记录。（8 8）收获）收获：待种子成熟后，及时按组合将杂交穗收回，：待种子成熟后，及时按组合将杂交穗收回，晒干脱粒调查结实率，并按组合或代号登记、编号，以晒干脱粒调查结实率，并按组合或代号登记、编号，以备下季种植
11、。备下季种植。 水稻杂交技术：水稻杂交技术：（1）水稻的花器构造：栽培稻（）水稻的花器构造：栽培稻（OryzasativaL.）属禾本科，稻属植物。）属禾本科，稻属植物。稻穗为圆锥花序，其上着生小穗。穗轴有稻穗为圆锥花序，其上着生小穗。穗轴有2个节，由节着生枝梗。从枝梗再个节，由节着生枝梗。从枝梗再生出小枝梗，其先端着生小穗。一个小穗为一颖花，由内颖、外颖、护颖、生出小枝梗，其先端着生小穗。一个小穗为一颖花，由内颖、外颖、护颖、副护颖、鳞片、雌蕊、雄蕊各部分组成。副护颖、鳞片、雌蕊、雄蕊各部分组成。内外颖：内外颖呈尖底船状，位于两护颖之间，外颖有芒或无芒，内颖一内外颖：内外颖呈尖底船状，位于两
12、护颖之间，外颖有芒或无芒，内颖一般无芒。护颖与副护颖：护颖着生于内外颖的外侧，长度一般约为内外颖般无芒。护颖与副护颖：护颖着生于内外颖的外侧，长度一般约为内外颖的三分之一左右。副护颖着生在小穗轴的顶部。呈膨大的环状体。两边明的三分之一左右。副护颖着生在小穗轴的顶部。呈膨大的环状体。两边明显倾斜，形成极小的鳞片状。鳞片：位于外颖内侧，为扁平无色的肉质薄显倾斜，形成极小的鳞片状。鳞片：位于外颖内侧，为扁平无色的肉质薄片，共有二枚。雄蕊：雄蕊片，共有二枚。雄蕊：雄蕊6个，每个，每3个一排，着生于子房基部。花丝细长。个一排，着生于子房基部。花丝细长。花药分为四室、花粉粒表面较光滑呈球形。雌蕊：分柱头、
13、花柱和子房三花药分为四室、花粉粒表面较光滑呈球形。雌蕊：分柱头、花柱和子房三部分。位于颖花的中央。柱头羽状分叉，子房卵形。内有一个胚珠，为部分。位于颖花的中央。柱头羽状分叉，子房卵形。内有一个胚珠，为内外珠所包着。胚珠上方有珠孔，珠被内由薄壁细胞组成的珠心，是胚珠内外珠所包着。胚珠上方有珠孔，珠被内由薄壁细胞组成的珠心，是胚珠的重要部份。珠心内有一个发育着的生殖细胞的胚囊。的重要部份。珠心内有一个发育着的生殖细胞的胚囊。（2）实验步骤：）实验步骤：选择单株：选择生长健壮、无病害有代表性植株选择单株：选择生长健壮、无病害有代表性植株24株。株。选择单穗：从所选单株中选出已抽出选择单穗：从所选单株
14、中选出已抽出1/32/3的单穗，将所选定去雄之的单穗，将所选定去雄之穗，剥去叶鞘，以防折断茎杆。穗，剥去叶鞘，以防折断茎杆。剪去上部和基部颖花：用剪刀将穗顶部已开过花的颖花剪去。同时剪去穗部过嫩的颖花剪去上部和基部颖花：用剪刀将穗顶部已开过花的颖花剪去。同时剪去穗部过嫩的颖花（花药高度不到颖花的一半）。（花药高度不到颖花的一半）。去雄：去雄方法有下列二种：去雄：去雄方法有下列二种：a.温汤去雄法：水稻花粉与雌蕊耐温性不同，根据这一原理，选择一定温度的温水处理颖温汤去雄法：水稻花粉与雌蕊耐温性不同，根据这一原理，选择一定温度的温水处理颖花，就可达到既可杀死花粉而不影响雌蕊生活力的目的。一般秈稻采
15、用花，就可达到既可杀死花粉而不影响雌蕊生活力的目的。一般秈稻采用43温水浸穗温水浸穗510分钟，粳稻则采用分钟，粳稻则采用45温水浸穗温水浸穗5分钟效果较好。具体方法是把热水瓶的温水调节好，分钟效果较好。具体方法是把热水瓶的温水调节好，选好稻穗，把稻穗轻轻压弯，穗子全部浸入温水之中。选好稻穗，把稻穗轻轻压弯，穗子全部浸入温水之中。5分钟后移去热水瓶，取出稻穗。剪分钟后移去热水瓶，取出稻穗。剪去未开花颖花。留下开花颖花。去未开花颖花。留下开花颖花。b.剪颖摘除花药法：用剪刀斜剪去颖壳剪颖摘除花药法：用剪刀斜剪去颖壳1/31/4（防止剪得过低伤及柱头，过高则不易摘（防止剪得过低伤及柱头，过高则不易
16、摘除花药，对授粉也不利）。用镊子取出六个雄蕊，但不能损伤雌蕊。除花药，对授粉也不利）。用镊子取出六个雄蕊，但不能损伤雌蕊。去雄后套袋，悬以纸牌标名母本名称、去雄日期、作者姓名等。去雄后套袋，悬以纸牌标名母本名称、去雄日期、作者姓名等。授粉：授粉：a.检查母本植株穗：整穗去雄是否彻底，有否漏剪的颖花。检查母本植株穗：整穗去雄是否彻底，有否漏剪的颖花。b.父本穗的采集：开花前安排足够时间采集父本穗，选取正在开花的单穗（穗顶部的一些父本穗的采集：开花前安排足够时间采集父本穗，选取正在开花的单穗（穗顶部的一些颖花已能看到花药）。在穗部以上适当长度处剪断，插在盛水烧杯内备用。颖花已能看到花药）。在穗部以
17、上适当长度处剪断，插在盛水烧杯内备用。c.捻穗授粉法：参阅小麦杂交技术实验步骤中授粉一节。捻穗授粉法：参阅小麦杂交技术实验步骤中授粉一节。d.花药授粉法：参阅小麦杂交技术实验步骤中授粉一节。花药授粉法：参阅小麦杂交技术实验步骤中授粉一节。套袋挂牌：将玻璃纸袋套在稻穗上，留将纸袋基部边缘折叠，用回形针把折叠处夹住使套袋挂牌：将玻璃纸袋套在稻穗上，留将纸袋基部边缘折叠，用回形针把折叠处夹住使之固定，将杂交纸牌系在已授粉母本植株的茎杆上。之固定，将杂交纸牌系在已授粉母本植株的茎杆上。（3）实验结果的检验：每人用上述二种去雄方法各做）实验结果的检验：每人用上述二种去雄方法各做24穗，授粉后穗，授粉后3
18、4天检查子房是天检查子房是否膨大，杂交后否膨大，杂交后2530天，杂交种子即已成熟，剪下稻穗用手工脱粒，晒干保存，天，杂交种子即已成熟，剪下稻穗用手工脱粒，晒干保存，统计收获种子数，并比较两种去雄方法的杂交效果。统计收获种子数，并比较两种去雄方法的杂交效果。五、实验结果与分析五、实验结果与分析按下表统计结果。并对结果进行分析。按下表统计结果。并对结果进行分析。杂交组合杂交组合授粉方式授粉方式去雄花数去雄花数授粉花数授粉花数结实数结实数结实率结实率% %六、注意事项六、注意事项 1 1、准备好剪刀、镊子、透明硫酸钠纸袋、准备好剪刀、镊子、透明硫酸钠纸袋(4(4cmcm14cm)14cm)、塑料牌、大头针、铅笔和塑料牌、大头针、铅笔和70%70%酒精。酒精。2 2、去雄时，一定要将母本穗上的全部雄蕊取出，套袋、去雄时，一定要将母本穗上的全部雄蕊取出，套袋前要仔细检查。前要仔细检查。3 3、套袋时不要损坏旗叶和穗下节，也不要将旗叶套入、套袋时不要损坏旗叶和穗下节，也不要将旗叶套入纸袋。纸袋。
