專利名稱：一種梨樹快速雜交育種方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于果樹育種學(xué)和栽培學(xué)領(lǐng)域，涉及一種梨樹快速雜交育種方法。
背景技術(shù)：
梨屬于薔薇科(Rosaceae)梨亞科(Pomoideae)梨屬(Pyrus)植物,是世界性主要果樹之一，也是中國第三大果樹樹種。原產(chǎn)中國梨，品種種類繁多、適應(yīng)性強(qiáng)，分布產(chǎn)。我國現(xiàn)有主栽品種多為自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的育成品種或傳統(tǒng)的地方品種。近十幾年來，我國主要育成的翠冠、初夏綠、黃冠等幾個(gè)具有自主產(chǎn)權(quán)梨都是通過常規(guī)的人工雜交選育而成。目前市場(chǎng)上育成新品種數(shù)量不能滿足生產(chǎn)上需要，這最主要原因是采用人工常規(guī)雜交育種梨樹必須結(jié)束童期后，在一定童程高度才能開花結(jié)果。其次，梨樹常規(guī)的人工雜交育種需要人工去雄、授粉、栽培修剪、性狀鑒定篩選等繁重的工作，這一過程一般需要10年左右時(shí)間，甚至更長。人工雜交種群數(shù)量多，占地面積大，而一般育種單位土地資源都有限，有的花了時(shí)間、物力和財(cái)力都無法獲得優(yōu)良單株。因此，能在有限土地上能盡快篩選出梨優(yōu)良雜種單株，減少勞動(dòng)力成本，提高育種效率，是目前梨人工雜交育種急需解決問題。梨屬于配子體型自交不親和性(Self-incompatibility, SI)果樹,其花粉粒表現(xiàn)型受自身S基因控制，即其花粉的行為由花粉本身的單倍體基因型決定。梨數(shù)以千計(jì)的品種中，能夠自花授粉結(jié)實(shí)的品種屈指可數(shù)，絕大多數(shù)品種自花授粉不能結(jié)實(shí)，在生產(chǎn)上必須配置授粉樹及花期輔助授粉，才能完成受精和結(jié)實(shí)。張紹鈴等，(Zhang S L, Hiratsuka
S.Analysis of varietal differences in self and cross incompatibility reactions of Japanese pear using st ylar culture technique [J]. J Japan Soc Hort Scij1999，68: 373-383)用花柱培養(yǎng)法，對(duì)52個(gè)梨品種的SI進(jìn)行分析的結(jié)果表明，梨樹不僅自花授粉不結(jié)實(shí)，而且還存在品種間異花授粉不結(jié)實(shí)的現(xiàn)象，如二十世紀(jì)X菊水、幸水X愛甘水等均表現(xiàn)品種間異花授粉不能結(jié)實(shí)。梨在雜交育種時(shí)，當(dāng)實(shí)生苗開始結(jié)果后，便可進(jìn)行大量的淘汰選擇。這種淘汰選擇較之結(jié)果前根據(jù)其它指標(biāo)進(jìn)行的預(yù)先選擇更為準(zhǔn)確而可靠，但是雜種進(jìn)入結(jié)果期需時(shí)較長。首次結(jié)果時(shí)果實(shí)又少，甚至只有f 2只果實(shí)，有可能少量的果實(shí)未成熟前即遭損失。使得已經(jīng)開始結(jié)果的雜種不得不推遲到下年鑒定。因此，雜種的培育主要是促進(jìn)早結(jié)果和早期多結(jié)果。研究雜種實(shí)生苗第一次開始結(jié)果的部分，亦即果實(shí)在樹冠上分布的層次和高度，將為制定雜種實(shí)生苗的培育管理措施和栽植密度提供一定的依據(jù)，從而對(duì)于促進(jìn)雜種實(shí)生苗早期的結(jié)果鑒定，合理增加單位面積內(nèi)雜種種植數(shù)量，提高育種效能具有實(shí)際意義。由于梨樹花期短，大都品種都集中一段時(shí)間開放，如人工去雄后，再點(diǎn)授，再套袋傳統(tǒng)方法，很難滿足育種工作需求，但采用防蟲網(wǎng)隔離進(jìn)行授粉，可以一次獲得大量的雜種，顯著節(jié)省大量時(shí)間和勞動(dòng)力成本。而在雜種果采收和播種雖有報(bào)道(砂梨雜交種催芽育種的方法，申請(qǐng)?zhí)?00910061395. 5)，但該方法操作流程序簡單，且播種方法單一，而采用穴盤育苗，再采用營養(yǎng)缽移苗，待當(dāng)年雨季直接移入大田，此種方法對(duì)雜種苗無緩苗期，且長勢(shì)旺盛。雜種樹栽植后，都希望雜種單株早日掛果，現(xiàn)有報(bào)道促進(jìn)梨雜種實(shí)生樹提早成花的方法(專利號(hào)201010256217. 0)，主要采用拉枝、扭梢、環(huán)割、噴施PP333等組合措施，促進(jìn)雜種提早結(jié)果，采用以上方法雖然能促進(jìn)雜種單株結(jié)果，但極易造成雜種單株樹勢(shì)衰弱，結(jié)果量少，果實(shí)品質(zhì)下降，不能完全反映雜種單株本身特性，需要連續(xù)多年觀察才能判斷單株去留，加之梨雜種存在童程，在童程內(nèi)生長側(cè)枝上芽都是針刺，且枝條開張角度幾乎水平，如果栽培較密，極易導(dǎo)致枝條密敝生長(因?yàn)殡s種選育都是大批栽種，目前育種單位都采用株距O. 5^1. Om),不易管理，但如果把下層童程區(qū)域側(cè)枝針刺全去掉，就會(huì)造成結(jié)果部位嚴(yán)重上移，且不方便田間管理和性狀鑒定，果實(shí)成熟時(shí)，極易受到蟲和鳥危害，導(dǎo)致采收不到果實(shí)。故我們通過研究梨雜交授粉、采果、播種方法，提高育種效力，以及對(duì)雜種單株第一次掛果最低部位確立，通過直接取成年段枝條進(jìn)行嫁接，這樣不僅解決了童程針刺密閉和結(jié)果部位高等問題，還縮短了育種時(shí)間和勞動(dòng)力，還加快雜種單株淘汰率。
二
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決雜交過程中育種耗時(shí)、費(fèi)力，且獲得雜種數(shù)量少，及雜種播種時(shí)出苗率低、苗期生長慢，及雜種單株結(jié)果鑒定年限長，以及造成結(jié)果部位不斷上移等問題，提供了由防蟲網(wǎng)隔離授粉，和穴盤育苗，再營養(yǎng)缽促苗后大田移栽，和雜種單株成年區(qū)段嫁接鑒定等技術(shù)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種梨樹快速雜交育種方法，包括人工授粉、采果取種、播種、鑒定，其特征是，
選擇雜交的父本和母本品種；
在父本梨樹芽萌動(dòng)前全樹噴施3 5度石硫合劑一次，在梨樹花芽萌動(dòng)時(shí)，田間采集花芽枝條放置25°C培養(yǎng)箱人工催花，待花開放時(shí)進(jìn)行花粉收集；
在自交不親和母本梨樹現(xiàn)蕾初期，進(jìn)行防蟲網(wǎng)隔離搭建，并用收集的父本花粉配制成授粉液對(duì)母本花蕾進(jìn)行噴霧授粉，謝花后，解除防蟲網(wǎng)；自交不親和母本品種采用人工去雄、點(diǎn)授、套袋常規(guī)方法。雜交果實(shí)九成熟后采摘，將采摘的果實(shí)放置通風(fēng)陰涼位置8 15天后取種，并用沙藏方法進(jìn)行種子沙藏；采前用80%多菌靈可濕性粉劑800倍稀釋液噴施I次；
用穴盤育苗，再用營養(yǎng)缽促苗，最后進(jìn)行大田移栽，獲得雜種單株；
第二、第三年始終保持雜種單株頂端優(yōu)勢(shì)，剪除下部所有側(cè)枝(圖5)，在第三年6月中旬對(duì)單株頂端新梢進(jìn)行拉枝；選擇與梨樹有嫁接親和力的砧木，第三年秋季取雜種單株頂端拉枝的枝條進(jìn)行砧木嫁接，次年春季根據(jù)嫁接成活再進(jìn)行枝條補(bǔ)接，對(duì)嫁接長出的芽新梢進(jìn)行摘心、拉枝等處理；
第五年及以后進(jìn)行嫁接樹上果實(shí)品質(zhì)鑒定，首先對(duì)果實(shí)果肉品質(zhì)進(jìn)行選留，對(duì)中等以下品質(zhì)做好標(biāo)簽，即可對(duì)應(yīng)伐掉中等以下品質(zhì)單株直接淘汰，保留觀察中等以上優(yōu)良單株，進(jìn)行其它生物學(xué)性狀調(diào)查；
在本發(fā)明中，將種子沙藏在O 3°C下40 60天后播種；
播種時(shí)，取長寬高為54X 28 X 5cm的72孔穴盤，每孔放一粒種子，穴盤中營養(yǎng)土為粘土與泥炭土質(zhì)量比1: 1，穴盤下鋪一層塑料薄膜，播種地為塑料大棚，再加一個(gè)小拱棚，播種后保持溫度15 25°C，待幼苗長出3片直葉時(shí)移到營養(yǎng)缽；
所述的營養(yǎng)缽為黑色塑料營養(yǎng)缽，其直徑為12cm，高15cm，營養(yǎng)缽中的營養(yǎng)土為粘土、泥炭土、腐熟菜子餅、蛭石混合物，它們的質(zhì)量比為4:4:1. 5:0. 5;大田移栽前一年的冬季挖好的寬30cm,深40cm的定植溝,將底土和表土分開堆放,表土與農(nóng)家肥混合，相鄰定植溝的中心距為lm，定植溝底部鋪IOcm深有機(jī)肥；當(dāng)營養(yǎng)缽中的雜種苗高度40 60cm時(shí)即進(jìn)行大田移栽，株行距為O. 3 X I. Om,回填時(shí)先填與農(nóng)家肥混合表土，再用底土，回填土的深度高于地平面4 5cm ;移苗后要及時(shí)灌水，高溫天氣需加遮陽網(wǎng)。在本發(fā)明中，嫁接前一年在定植溝中定植站木，所述的定植溝寬50cm,深80cm,相鄰定植溝的中心距為4m,開挖定植溝時(shí),將底土和表土分開堆放,表土與農(nóng)家肥混合，定植溝底部鋪一層秸桿后，撒一層IOcm深有機(jī)肥，再回填農(nóng)家肥混合表土，底土放在最上面，所述石占木的粗度為彡Icm,定植株行距為O. 5 X 4 m,定桿高度為30 50cm,留2 3個(gè)嫁接主枝，嫁接時(shí)，每棵枯木對(duì)應(yīng)嫁接2 3個(gè)芽，長出芽新梢進(jìn)行適當(dāng)摘心、拉枝等處理。在本發(fā)明中，所述的用沙藏方法進(jìn)行種子沙藏是指種子和沙子體積比為1:20混均后裝入紗布內(nèi)，然后埋入濕沙中，沙子含水量為5(Γ70%，沙藏期間每隔10天檢查一次，保持濕沙含水量，及時(shí)清除霉?fàn)€種子。在本發(fā)明中，防蟲網(wǎng)眼規(guī)格為20目，絲徑O. 18mm。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用防蟲網(wǎng)隔離授粉，比人工去雄點(diǎn)授再套袋傳統(tǒng)方法節(jié)省大量時(shí)間和勞動(dòng)力，且可以一次獲得大量雜種；采用穴盤育苗，然后采用營養(yǎng)缽移苗，待當(dāng)年雨季直接移入大田，無緩苗期，雜種單株生長旺盛；通過雜種單株最低結(jié)果部位確定，可以直接取單株成年區(qū)段進(jìn)行嫁接，從而能做到快速鑒定淘汰單株進(jìn)程。實(shí)驗(yàn)表明，采用防蟲網(wǎng)進(jìn)行整棵單株授粉，一次獲得500多粒種子。進(jìn)行雜種播種發(fā)芽率達(dá)75 %以上、移苗成活達(dá)98%，當(dāng)年苗高I. 65米，第二年苗高3. 32米，第三年進(jìn)行秋季頂端新梢嫁接，芽接成活達(dá)91%，未成活單株還可以來年進(jìn)行補(bǔ)接。芽接枝條觀察，發(fā)現(xiàn)有針刺枝條占3. 47%。對(duì)萌發(fā)枝條于6月中旬進(jìn)行拉枝，當(dāng)年86. 05%枝條形成花芽，且枝條粗壯。第五至六年進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)鑒定，首先對(duì)果實(shí)果肉品質(zhì)進(jìn)行選留，對(duì)中等以下品質(zhì)做好標(biāo)簽，即可對(duì)應(yīng)伐掉中等以下品質(zhì)單株直接淘汰，保留觀察優(yōu)良單株，進(jìn)行其它性狀調(diào)查。本發(fā)明對(duì)嫁接砧木可重復(fù)利用，顯著降低結(jié)果部位，不僅節(jié)省大量人力、物力，還縮短育種時(shí)間3 4年。


圖I是本發(fā)明的快速雜交育種方法的流程圖。圖2防蟲網(wǎng)隔離雜交。自交不親和母本品種在現(xiàn)蕾初期用防蟲網(wǎng)隔離，網(wǎng)眼大小規(guī)格為20目，絲徑O. 18_。圖3穴盤育苗。規(guī)格為長寬高為54X28X5cm的72孔穴盤。圖4營養(yǎng)缽促苗。直徑為12cm，高15cm的黑色塑料營養(yǎng)缽。圖5雜種單株下部側(cè)枝生長針刺。圖6童程分層①為第一層分枝，高度為O.O I . Om ;②為第二層分枝，高度為
I.I 2 m ;③為第三層分枝，高度為2. I 3. Om ;④為第四層分枝，高度為3. I 4. 0m。圖7對(duì)應(yīng)取雜種單株頂端新梢枝條于秋季芽接或春季枝接，并做好嫁接樹對(duì)應(yīng)雜種單株記號(hào)。圖8嫁接樹開花位置。
圖9雜種單株開花位置。
具體實(shí)施例方式 實(shí)施例I :
防蟲網(wǎng)遮蔽不同品種自交親和力調(diào)查及人工授粉雜交試驗(yàn) (I)試驗(yàn)地點(diǎn)及材料
試驗(yàn)在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所梨資源圃進(jìn)行(南京市)。早酥等共72個(gè)品種(見表I)(均為公知公用品種)。母本為翠冠，父本為黃冠。(2)試驗(yàn)方法
芽萌動(dòng)前對(duì)梨樹噴施3 5度石硫合劑一次。

早酥梨樹等72個(gè)品種于現(xiàn)蕾初期搭建防蟲網(wǎng)隔離(規(guī)格為20目，絲徑O. 18mm)(圖2)，謝花后，解除防蟲網(wǎng)進(jìn)行座果率調(diào)查。作為不同品種間自交親和力調(diào)查試驗(yàn)。作為雜交所需父本在花芽萌動(dòng)時(shí)，田間采集花芽枝條放置25°C培養(yǎng)箱人工催花，待花開放時(shí)進(jìn)行花粉收集。在現(xiàn)蕾初期，對(duì)各母本樹木整棵單株進(jìn)行防蟲網(wǎng)隔離搭建并對(duì)梨花進(jìn)行授粉；防蟲網(wǎng)眼規(guī)格為20目，絲徑O. 18_。采用一種梨的授粉溶液及其制備方法和應(yīng)用(申請(qǐng)?zhí)?01210069634. 3)的方法進(jìn)行水溶液人工授粉。(3)試驗(yàn)結(jié)果
表I.早酥等72個(gè)品種進(jìn)行套防蟲網(wǎng)座果率調(diào)查
權(quán)利要求
1.一種梨樹快速雜交育種方法，包括人工授粉、采果取種、播種、鑒定，其特征是， 選擇雜交的父本和母本品種； 在父本梨樹芽萌動(dòng)前全樹噴施3 5度石硫合劑一次，在梨樹花芽萌動(dòng)時(shí)，田間采集花芽枝條放置25°C培養(yǎng)箱人工催花，待花開放時(shí)進(jìn)行花粉收集；在自交不親和母本梨樹現(xiàn)蕾初期，進(jìn)行防蟲網(wǎng)隔離搭建，并用收集的父本花粉配制成授粉液對(duì)母本花蕾進(jìn)行噴霧授粉，謝花后，解除防蟲網(wǎng)；自交親和母本品種采用人工去雄、點(diǎn)授、套袋常規(guī)方法； 雜交果實(shí)九成熟后采摘，將采摘的果實(shí)放置通風(fēng)陰涼位置8 15天后取種，并用沙藏方法進(jìn)行種子沙藏；采摘前用80%多菌靈可濕性粉劑800倍稀釋液噴施I次； 第一年用穴盤育苗，再用營養(yǎng)缽促苗，最后進(jìn)行大田移栽，獲得雜種單株； 第二、第三年始終保持雜種單株頂端優(yōu)勢(shì)，剪除下部所有側(cè)枝，在第三年6月中旬對(duì)單株頂端新梢進(jìn)行拉枝；選擇與梨樹有嫁接親和力的砧木，第三年秋季取雜種單株頂端拉枝的枝條進(jìn)行砧木嫁接，次年春季根據(jù)嫁接成活再進(jìn)行枝條補(bǔ)接，對(duì)嫁接長出的芽新梢進(jìn)行摘心、拉枝等處理； 第五年及以后進(jìn)行嫁接樹上果實(shí)品質(zhì)鑒定，首先對(duì)果實(shí)果肉品質(zhì)進(jìn)行選留，對(duì)中等以下品質(zhì)做好標(biāo)簽，即可對(duì)應(yīng)伐掉中等以下品質(zhì)單株直接淘汰，保留觀察中等以上優(yōu)良單株，進(jìn)行其它生物學(xué)性狀調(diào)查。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述梨樹快速雜交育種方法，其特征在于，將種子沙藏在O TC，40 60天后播種； 播種時(shí)，取長寬高為54X 28 X 5cm的72孔穴盤，每孔放一粒種子，穴盤中營養(yǎng)土為粘土與泥炭土質(zhì)量比1: 1，穴盤下鋪一層塑料薄膜，播種地為塑料大棚，再加一個(gè)小拱棚，播種后保持溫度15 25°C，待幼苗長出3片直葉時(shí)移到營養(yǎng)缽； 所述的營養(yǎng)缽為黑色塑料營養(yǎng)缽，其直徑為12cm，高15cm，營養(yǎng)缽中的營養(yǎng)土為粘土、泥炭土、腐熟菜子餅、蛭石混合物，它們的質(zhì)量比為4:4:1. 5:0. 5 ； 大田移栽前一年的冬季挖好的寬30cm,深40cm的定植溝,將底土和表土分開堆放,表土與農(nóng)家肥混合，相鄰定植溝的中心距為lm，定植溝底部鋪IOcm深有機(jī)肥；當(dāng)營養(yǎng)缽中的雜種苗高度為40 60cm時(shí)即進(jìn)行大田移栽，株行距為O. 3 X I. Om,回填時(shí)先填與農(nóng)家肥混合表土,再用底土，回填土的深度高于地平面4 5cm ;移苗后要及時(shí)灌水，高溫天氣需加遮陽網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述梨樹快速雜交育種方法，其特征在于，嫁接前一年在定植溝中定植站木，所述的定植溝寬50cm,深80cm,相鄰定植溝的中心距為4m,開挖定植溝時(shí)，將底土和表土分開堆放，表土與農(nóng)家肥混合，定植溝底部鋪一層稻桿后，撒一層IOcm深有機(jī)肥，再回填農(nóng)家肥混合表土，底土放在最上面，所述砧木的粗度為> Icm,定植株行距為O.5 X 4m，定桿高度為30 50cm，留2 3個(gè)嫁接主枝，嫁接時(shí)，每棵枯木對(duì)應(yīng)嫁接2 3個(gè)芽，長出芽新梢進(jìn)行適當(dāng)摘心、拉枝處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述梨樹快速雜交育種方法，其特征在于，所述的用沙藏方法進(jìn)行種子沙藏是指種子和沙子體積比為1:20混均后裝入紗布內(nèi)，然后埋入濕沙中，沙子含水量為5(Γ70%，沙藏期間每隔10天檢查一次，保持濕沙含水量，及時(shí)清除霉?fàn)€種子。
5.根據(jù)權(quán)利要求f3之一所述梨樹快速雜交育種方法，其特征在于，防蟲網(wǎng)眼規(guī)格為 .20 目， 絲徑 O. 18mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種梨樹快速雜交育種方法，確定父本和母本，在父本梨樹芽萌動(dòng)前噴施一次石硫合劑，花芽萌動(dòng)時(shí)收集花粉；在自交不親和母本梨樹現(xiàn)蕾初期，搭建防蟲網(wǎng)隔離，父本花粉授粉液對(duì)其噴霧授粉，謝花后，解除防蟲網(wǎng)；采摘雜交果實(shí)后取種沙藏、穴盤育苗、營養(yǎng)缽促苗、密植移栽大田獲得雜種單株；剪除雜種單株下部所有側(cè)枝；選擇砧木，秋季取雜種單株頂端枝條進(jìn)行砧木芽接，次年春季補(bǔ)接，對(duì)新梢進(jìn)行摘心、拉枝處理；進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)鑒定，伐掉中等以下品質(zhì)單株，保留中等以上優(yōu)良單株，進(jìn)行其它生物學(xué)性狀調(diào)查。本方法砧木可重復(fù)利用，顯著降低了結(jié)果部位和土地資源，還節(jié)省大量人力、物力，還縮短育種時(shí)間3~4年。
文檔編號(hào)A01G1/00GK102783413SQ20121031410
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者常有宏, 李曉剛, 楊青松, 王中華, 盛寶龍, 藺經(jīng) 申請(qǐng)人:江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院