專利名稱：一種木麻黃的溫室控制授粉雜交方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于林木育種領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明是關(guān)于木麻黃樹種的一種溫室控制授粉雜交方法。
背景技術(shù)：
木麻黃是全世界熱帶和亞熱帶地區(qū)具有重要生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的樹種。木麻黃樹種具有抗風(fēng)、耐鹽堿、耐干旱瘠薄、生長(zhǎng)快、輪伐期短等特性，在全世界熱帶和亞熱帶地區(qū)都是營(yíng)建沿海防護(hù)林的主要樹種，也是沿海地區(qū)工業(yè)用材林、農(nóng)田防護(hù)林和困難立地植被恢復(fù)的主要樹種之一，它的木材可用于生產(chǎn)紙漿、板材、鋸材和薪炭材等用途。目前，我國(guó)木麻黃人工林種植面積已達(dá)30多萬公頃，它在華南沿海地區(qū)的防風(fēng)固沙、植被恢復(fù)方面起到不可替代的作用，以木麻黃為主的華南沿海防護(hù)林被譽(yù)為華南沿海的“綠色長(zhǎng)城”，庇護(hù)著華南沿海6000多公里海岸線上人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。然而，木麻黃新品種缺乏、木麻黃人工林的遺傳多樣性單一是木麻黃沿海防護(hù)林和工業(yè)用材林建設(shè)面臨的巨大難題，長(zhǎng)期大面積應(yīng)用單一的無性系使得木麻黃人工林生產(chǎn)力不斷下降，衰老低效林分增多，病蟲害嚴(yán)重，更新改造困難。開展木麻黃雜交育種，創(chuàng)制木麻黃優(yōu)良新品種是解決這一難題的最佳方法。通過雜交育種可把不同種間或種內(nèi)的優(yōu)良特性結(jié)合在一起，創(chuàng)造可用于生產(chǎn)應(yīng)用的優(yōu)良新品種。傳統(tǒng)的林木雜交技術(shù)是選擇具有目標(biāo)性狀(速生、抗性等)的父母本優(yōu)樹，先采集父本優(yōu)樹花粉貯藏，然后在母本開花前對(duì)雌花進(jìn)行去雄套袋，雌花開放后利用已收集的花粉進(jìn)行人工控制授粉，授粉成功后摘去套袋，雜交種子成熟后收獲種子，育苗后在野外進(jìn)行子代遺傳測(cè)定，從子代中選擇符合目標(biāo)性狀的子代進(jìn)行無性化推廣應(yīng)用，或利用雜交子代的表現(xiàn)反向選擇配合力高的父母親本，建立雜交種子園生產(chǎn)雜交種子用于大規(guī)模造林應(yīng)用。但達(dá)到生理成熟后的木麻黃樹體高大，無論是花粉采集還是套袋授粉都極困難和不安全，常用的優(yōu)樹搭架授粉的方法成本很高，在野外復(fù)雜的環(huán)境下易被頻繁的臺(tái)風(fēng)或人畜破壞，且安全性低；野外露天的環(huán)境下，木麻黃花粉易受雨水或露水的沖洗而影響授粉效率；進(jìn)行花粉收集貯藏、雌花套袋和人工授粉等都需要付出龐大的材料成本和勞動(dòng)量 ’另夕卜，試驗(yàn)結(jié)果表明，由于套袋內(nèi)高溫高濕環(huán)境不利于木麻黃花粉保存活力，傳統(tǒng)的套袋授粉雜交方法造成了木麻黃雜交組合的非常低的座果率(0-22.6%，平均7.0% )和結(jié)實(shí)率 (0. 6% -19. 6%，平均8.1%)。這些因素都使得傳統(tǒng)的雜交育種方法用在木麻黃樹上成本高、效率低、安全性差和可操作性差。因此，研究一種可用于木麻黃樹種的低成本、高效率和高安全性的林木雜交育種技術(shù)，對(duì)解決我國(guó)木麻黃人工林所面臨的難題，提高我國(guó)木麻黃人工林的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益有重大意義
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)林木雜交育種技術(shù)應(yīng)用在木麻黃雜交育種時(shí)造成的高成本、低效率、低安全性和操作困難的弊端，提供一種木麻黃的新的控制授粉雜交方法， 該方法成本低、效率高、安全性高、可操作性強(qiáng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案一種木麻黃的溫室控制授粉雜交方法，包括以下步驟(1)將木麻黃父本、母本的成熟枝條嫁接到木麻黃砧木苗上，嫁接苗成活后移栽到花盆中生長(zhǎng)，得到矮化的雜交親本；(2)用建造普通溫室的方法建立控制授粉室；(3)次年春天，在矮化的雜交親本即將開花前將其移入控制授粉室內(nèi)，開花后，采用析因交配法，使不同種的矮化的雜交親本在種間或種內(nèi)自由授粉雜交，待雌花完全凋謝后移出控制授粉室繼續(xù)生長(zhǎng)，得到雜交子代。優(yōu)選地，步驟(1)中所述木麻黃砧木苗為兩年生水培苗或種子苗。兩年生水培苗或種子苗的大小為Icm左右，剛好是適合進(jìn)行嫁接的大小，用這個(gè)大小的砧木進(jìn)行嫁接成
活率最高。優(yōu)選地，步驟⑵中所述單個(gè)控制授粉室的長(zhǎng)寬高為3X3X2m。3X3X^1左右大小的控制授粉室可以滿足10個(gè)左右親本的控制授粉，授粉室做得太高太大則成本太高。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明通過矮化木麻黃親本優(yōu)樹和控制授粉室控制授粉，避免了野外大樹的花粉收集或搭架授粉造成的高成本和低安全性，提高了雜交授粉的可操作性；節(jié)省了傳統(tǒng)雜交育種中花粉收集貯藏、雌花套袋和人工授粉等的龐大材料成本和勞動(dòng)量，也克服了常規(guī)套袋授粉雜交方法造成的很低的座果率和結(jié)實(shí)率，可獲得90%以上的座果率和50%以上的結(jié)實(shí)率，大大增加了木麻黃雜交種子的產(chǎn)量，提高了雜交育種效率；(2)本發(fā)明通過矮化親本優(yōu)樹可將雜交親本移栽至苗圃等地方集中栽培管理，便于雜交親本的花期觀測(cè)、控制和雜交種子收獲等，提高管理效率；(3)本發(fā)明的雜交方法也可應(yīng)用于其他生物學(xué)特性與木麻黃相似樹種的控制授粉雜交，如雌雄異株樹種、雌雄同株但自交不育樹種、雌雄同株但自花花期不遇樹種等，降低林木控制授粉雜交成本、提高效率和安全性。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的木麻黃溫室控制授粉雜交方法中控制授粉技術(shù)的平面示意圖，其中，早和3分別表示雜交親本的母本和父本；控制授粉室內(nèi)的數(shù)字代表不同的母本或父本，中間為母本，周圍為父本。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。實(shí)施例1本發(fā)明的木麻黃的溫室控制授粉雜交的方法包括以下具體步驟(1)矮化木麻黃雜交親本采集木麻黃父本和母本的成熟枝條作為接穗，在春天3-4月嫁接在已移栽到營(yíng)養(yǎng)袋的兩年生水培苗或種子苗砧木上，嫁接苗成活后移栽到花盆中生長(zhǎng)，達(dá)到矮化雜交親本的目的；在該實(shí)施例中，嫁接矮化了四個(gè)木麻黃的種，得到矮化的雌雄親本，分別為短枝木麻黃嫁接苗、粗枝木麻黃嫁接苗、細(xì)枝木麻黃嫁接苗和山地木麻黃嫁接苗。在實(shí)際雜交育種工作中，木麻黃的種類和種數(shù)是可以變化的，根據(jù)實(shí)際需要選擇一些具有目標(biāo)性狀的親本進(jìn)行矮化。(2)建立控制授粉室用建造普通溫室的方法建立控制授粉室，單個(gè)控制授粉室長(zhǎng)寬高約為3X3X^1， 每個(gè)室都有獨(dú)立的門，頂上有遮蔭功能，陽光強(qiáng)烈時(shí)可遮蔭防止室內(nèi)溫度過高，控制授粉室的主要功能是隔離外來花粉對(duì)控制授粉造成的花粉污染；(3)雜交經(jīng)過嫁接矮化后的雌雄雜交親本在次年春天便可大量開花。在雜交親本即將開花前將其移入控制授粉室內(nèi)進(jìn)行隔離，使親本雌花不受室外其他木麻黃花粉的污染。開花后采用析因交配方法讓雌雄雜交親本在控制授粉室內(nèi)自由授粉雜交，請(qǐng)參見附圖1，圖中一共設(shè)置有10個(gè)控制授粉室，代表可以進(jìn)行10個(gè)不同母本的雜交授粉，每個(gè)控制授粉室內(nèi)中間的數(shù)字代表1個(gè)母本，母本周圍的數(shù)字1-7表示有7個(gè)不同的父本，即每個(gè)室有1 X 7個(gè)雜交組合，父本的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要增減；圖1中共有10個(gè)室，每個(gè)室7個(gè)父本，表示可同時(shí)進(jìn)行70個(gè)雜交組合的控制授粉雜交。待雌花完全凋謝后把雜交親本移出控制授粉室繼續(xù)生長(zhǎng)，等到種子成熟后可收獲譜系清晰的雜交子代，用于遺傳測(cè)定分析雜交結(jié)果；(4)雜交子代的推廣應(yīng)用根據(jù)雜交子代的測(cè)定結(jié)果，選擇表現(xiàn)優(yōu)良個(gè)體進(jìn)行無性系化推廣應(yīng)用。同時(shí)，可根據(jù)子代表現(xiàn)對(duì)親本進(jìn)行反向選擇，選擇配合力高的親本建立雜交種子園生產(chǎn)種子用于推廣應(yīng)用。表1是采用實(shí)施例1的控制授粉方法、傳統(tǒng)的套袋授粉方法以及作為對(duì)照的自由授粉方法，在座果率、結(jié)籽數(shù)和結(jié)實(shí)率方面的結(jié)果比較。表1木麻黃三種授粉方法座果率、結(jié)籽數(shù)和結(jié)實(shí)率比較
權(quán)利要求
1.一種木麻黃的溫室控制授粉雜交方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將木麻黃父本、母本的成熟枝條嫁接到木麻黃砧木苗上，嫁接苗成活后移栽到花盆中生長(zhǎng)，得到矮化的雜交親本；(2)用建造普通溫室的方法建立控制授粉室；(3)次年春天，在矮化的雜交親本即將開花前將其移入控制授粉室內(nèi)，開花后，采用析因交配法，使不同種的矮化的雜交親本在種間或種內(nèi)自由授粉雜交，待雌花完全凋謝后移出控制授粉室繼續(xù)生長(zhǎng)，得到雜交子代。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木麻黃的溫室控制授粉雜交方法，其特征在于，步驟(1)中所述木麻黃砧木苗為兩年生水培苗或種子苗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木麻黃的溫室控制授粉雜交方法，其特征在于，步驟( 中所述單個(gè)控制授粉室的長(zhǎng)寬高為3X3X^1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種木麻黃溫室控制授粉雜交方法，包括嫁接木麻黃父本、母本得到矮化的雜交親本；建立控制授粉室；開花后，采用析因交配法，使不同種的矮化的雜交親本在種間或種內(nèi)自由授粉雜交，待雌花完全凋謝后移出控制授粉室繼續(xù)生長(zhǎng)，得到雜交子代。本發(fā)明通過矮化木麻黃親本優(yōu)樹和控制授粉室控制授粉，避免了野外大樹的花粉收集或搭架授粉造成的高成本和低安全性，提高了雜交授粉的可操作性；節(jié)省了傳統(tǒng)雜交育種中花粉收集貯藏、雌花套袋和人工授粉等的龐大材料成本和勞動(dòng)量，也克服了常規(guī)套袋授粉雜交方法造成的很低的座果率和結(jié)實(shí)率，可獲得90％以上的座果率和50％以上的結(jié)實(shí)率，大大增加了木麻黃雜交種子的產(chǎn)量，提高了雜交育種效率。
文檔編號(hào)A01H1/02GK102511384SQ20111046033
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者仲崇祿, 姜清彬, 張勇, 陳珍, 陳羽 申請(qǐng)人:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所