一种液体介质花粉及其制备方法和应用.pdf

本发明公开了一种液体介质花粉及其制备方法和应用。旨在提高花粉活力和质量，减少纯花粉用量，降低制种成本。系将烟草纯花粉与浓度为0.2～0.5mM的多胺溶液混合，花粉与溶液的配比为50～80mg/ml，混合均匀即得到所需的液体介质花粉。所述的多胺溶液，是选自腐胺、亚精胺或精胺中的一种。同时，本发明提供了液体介质花粉在烟草人工授粉中的应用。

1.  一种液体介质花粉，其特征在于：将烟草纯花粉与浓度为0.2～0.5mM的多胺溶液混合，花粉与溶液的配比为50～80mg/ml，混合均匀即得到所需的液体介质花粉。

2.  根据权利要求1所述的液体介质花粉，其特征在于：所述的多胺，是选自腐胺、亚精胺或精胺中的一种。

3.  一种权利要求1或2所述的液体介质花粉的制备方法，该法采用以下步骤：
(1)花粉的采集——待烟草父本花达到采花标准时开始采集花粉，采集后的花粉在4℃下保存备用；
(2)多胺溶液的配制——将腐胺、亚精胺或精胺分别配成浓度为0.2～0.5mM的溶液，配制好的溶液于4℃下密封保存备用；
(3)液体介质花粉的配制——按50～80mg/ml的比例，将烟草纯花粉按50～80mg/ml的比例，将烟草纯花粉与浓度为0.2～0.5mM的胺溶液均匀混合，即得到所需的液体介质花粉。

4.  权利要求1所述的液体介质花粉在烟草人工授粉中的应用。

一种液体介质花粉及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于人工授粉技术领域，更具体地说，本发明涉及烟草杂交制种的液体介质花粉。同时，本发明还涉及所述液体介质花粉的制备方法和应用。
背景技术
为保护育种家的知识产权及达到控制烟叶种植面积的目的，目前我国在烟叶生产上大面积推广使用烟草雄性不育品种，种植面积在逐年扩大，用种量也在逐年增加。经不完全统计，2007年全国烟叶生产上推广种植烟草不育系的面积已超过53万公顷(详见浙江农业科学，2009，1：22～25)。烟草雄性不育品种的推广种植已成为我国烟叶生产的主要方向之一。不育品种的种子需通过人工辅助授粉获得，高活力花粉是确保制种成功的一个重要条件。烟草花粉量少，花粉采集是一项费时费力的工作，且花粉在采集和贮藏过程中容易丧失活力。
现有技术使用烟草纯花粉进行授粉，但授粉时用量大，花粉有效利用率低，尤其是当遇到大风天气时，花粉的有效利用效率更低，从而造成制种成本过高。因此，在保证种子质量和产量的前提下，如何提高花粉活力，减少花粉用量，提高花粉的有效利用率，降低制种成本，就成为烟草杂交制种人员急待解决的技术难题。
在人工辅助授粉的过程中，用花粉与适宜浓度的硼酸、蔗糖溶液配制成液体介质花粉进行辅助授粉可促进花粉萌发和花粉管生长，可节约花粉用量，提高座果率，这在果树、梨树、桃树等作物上已有一些研究。例如将花粉与适宜浓度的硼酸溶液混合后，对桃和甜樱桃进行喷雾授粉，能提高座果率(河南农业大学学报，2005，39(4)：394～397；中国果树，2006，(6)：23～25)。空气干燥时，柱头分泌的粘液易干，花粉不易附着，不利于花粉萌发。低浓度蔗糖可以作为液体介质花粉中的展着剂，能在一定程度上保持甘蓝型油菜、葡萄等的花粉活力，改善柱头环境，有利于花粉附着萌发，大大节约花粉的用量(中国油料作物学报，2004，26(2)：15～18；Bulletinof the Fukuoka Agricultural Research Center，2006，25：89～94)。
多胺，常见的有腐胺(Putrescine，Put)、亚精胺(Spermidine，Spd)、精胺(Spermine，Spm)等，是生物体代谢过程中产生的具有生物活性的低分子量脂肪含氮碱。多胺在植物体内普遍存在，尤其在花器官内含量较高，有关多胺与花粉活力的关系已有一些研究。有许多研究已表明适宜浓度的多胺溶液具有提高作物花粉活力，促进花粉萌发及花粉管生长、提高座果率的功能(果树学报，2002，19(6)：377～380；河北农业科学，2005，9(3)：99～102)。
在烟草杂交制种过程中，如果将适宜浓度的多胺溶液与烟草纯花粉按一定比例配制成液体介质花粉进行人工辅助授粉，在提高花粉活力、减少纯花粉用量和降低种子生产成本方面应可取得较好的效果。目前，多胺液体介质花粉在作物上的相关研究和应用还尚未见报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有提高花粉活力，减少纯花粉用量功能的多胺液体介质花粉，以替代纯花粉，从而降低制种成本。
本发明的另一目的是提供一种制备所述液体介质花粉的方法。
本发明的目的还在于提供所述液体介质花粉在烟草杂交制种授粉中的应用。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现。
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
A.本发明提供了一种液体介质花粉，其特征在于：将烟草纯花粉分别与浓度为0.2～0.5mM的腐胺、亚精胺或精胺溶液混合，花粉与溶液的配比为50～80mg/ml，混合均匀即得到所需的多胺液体介质花粉。
B.本发明提供了一种所述的液体介质花粉的制备方法，该法采用以下步骤：
1.花粉的采集——待烟草父本花达到采花标准时开始采集花粉，采集后的花粉在4℃下保存备用；
2.多胺溶液的配制——将腐胺、亚精胺或精胺分别配成浓度为0.2～0.5mM的溶液，配制好的溶液于4℃下密封保存备用；
3.多胺液体介质花粉的配制——按50～80mg/ml的比例，将烟草纯花粉与浓度为0.2～0.5mM的多胺溶液均匀混合，即得到所需的液体介质花粉；
C.本发明提供了一种所述液体介质花粉在烟草人工授粉中的应用方法，具体做法如下：用毛笔蘸取所述液体介质花粉均匀涂抹于母本烟花柱头，进行杂交制种人工授粉。
与现有技术相比，本发明具有以下突出优点：
1.经连续三年的大田试验证明，适宜的液体介质花粉可提高花粉活力，提高田间烟株的座果率，提高种子产量；
2.液体介质花粉的使用对种子的发芽无显著影响，从而保证了制种质量；
3.提高了纯花粉的有效利用率，减少了纯花粉的用量，降低了制种成本。本发明的推广应用具有良好的经济与社会效益。
具体实施方式
下面结合实施例及应用实施例对本发明作进一步的详细说明，但它们并不是对本发明保护范围的限定。
实施例1
所选的示范田位于云南西双版纳玉溪中烟种子有限责任公司制种基地。烟草育苗方式采用漂浮育苗，成苗后移栽大田。田间种植密度为：行距1.2m，株距0.5m。
在制种基地进行了10亩地的田间实施。其中2亩用于种植云烟87的父本，其余8亩用于种植云烟87母本。待云烟87父本花达到采花标准时开始采粉，采集云烟87父本的花药晾干使其散粉，用50目筛子筛出花粉，收集的花粉在4℃下密封贮藏备用。按50mg/ml比例，称取纯花粉加入到浓度为0.2mM的腐胺溶液中并混合均匀，配制成所需的液体介质花粉。
实施例2
重复实施例1，有以下不同点：0.2mM的腐胺溶液换成浓度为0.2mM的亚精胺溶液。
实施例3
重复实施例1，有以下不同点：0.2mM的腐胺溶液换成浓度为0.2mM的精胺溶液。
实施例4～6
重复实施例1，有以下不同点：0.2mM的腐胺溶液分别换成浓度为0.5mM的腐胺、精胺或亚精胺溶液。
实施例7～12
重复实施例1～6，有以下不同点：液体介质花粉中花粉与多胺溶液的比例为80mg/ml。
实施例13～24
重复实施例1～12，有以下不同点：所用花粉为K 326父本的花粉。
本发明通过大量的田间试验以确定适宜的腐胺、亚精胺、精胺溶液浓度及其与花粉的比例。按50mg～80mg/ml的比例，将烟草纯花粉添加到浓度为0.2～0.5mM的腐胺、亚精胺或精胺溶液中并均匀混合，制备成不同的液体介质花粉，并以纯花粉为对照，在云烟87和K326两个大面积推广品种上进行杂交制种试验。研究了液体介质花粉对田间烟株座果率及每亩种子平均产量，室内25℃下萌发的种子发芽势、发芽率等指标的影响。研究发现，使用适宜的多胺液体介质花粉进行田间授粉后，烟株的座果率和种子产量高于对照，种子的发芽势和发芽率与对照比无显著差异，使用多胺液体介质花粉能达提高花粉活力，节约纯花粉用量，降低制种成本的目的。
现通过大田示范实例，进一步说明本发明实施的技术效果。
应用实施例1
用毛笔蘸取实施例1制的云烟87液体介质花粉(花粉浓度为50mg/ml，腐胺浓度为0.2mM)，涂抹于母本烟花柱头，进行人工授粉。田间蒴果褐熟后采收，种子精选后晾干(含水量小于6.0％)，15℃低温贮藏。统计每亩种子平均产量，室内25℃下进行种子发芽试验，统计发芽势和发芽率。试验结果表明，1ml液体介质花粉可对云烟87母本授粉80余朵花，结实后田间座果率达87.6％，平均每亩种子产量达6.34kg，种子发芽势达92.3％，发芽率达95.3％，与对照比(采用云烟87纯花粉授粉，50mg纯花粉可授粉60余朵花，田间座果率为82.2％，平均每亩种子产量为5.60kg，发芽势达92.0％，发芽率达95.0％)种子产量显著增加，种子发芽则无显著差异。
应用实施例2
用毛笔蘸取实施例2制的云烟87液体介质花粉(花粉浓度为50mg/ml，亚精胺浓度为0.2mM)，涂抹于母本烟花柱头，进行人工授粉。蒴果褐熟后采收，种子精选后晾干(含水量小于6.0％)，15℃低温贮藏。统计每亩种子平均产量，室内25℃下进行种子发芽试验，统计发芽势和发芽率。结果表明，1ml液体介质花粉可对云烟87母本授粉80余朵花，结实后座果率达89.3％，平均每亩种子产量达到6.57kg，种子发芽势均达93.3％以上，发芽率达95.3％以上。与对照比(采用云烟87纯花粉授粉，50mg纯花粉可授粉60余朵花，田间座果率为82.2％，平均每亩种子产量为5.60kg，发芽势达92.0％，发芽率达95.0％)种子产量显著增加，种子发芽则无显著差异。
应用实施例3
用毛笔蘸取实施例3制的云烟87液体介质花粉(花粉浓度为50mg/ml，精胺浓度为0.2mM)，涂抹于母本烟花柱头，进行人工授粉。蒴果褐熟后采收，种子精选后晾干(含水量小于6.0％)，15℃低温贮藏。统计每亩种子平均产量，室内25℃下进行种子发芽试验，统计发芽势和发芽率。试验结果表明，1ml液体介质花粉可对云烟87母本授粉80余朵花，结实后座果率达88.5％，平均每亩种子产量达7.16kg，种子发芽势达92.0％，发芽率达95.3％，与对照比(采用云烟87纯花粉授粉，50mg纯花粉可授粉60余朵花，田间座果率为82.2％，平均每亩种子产量为5.60kg，发芽势达92.0％，发芽率达95.0％)种子产量显著增加，种子发芽则无显著差异。说明，多胺液体介质花粉有助于提高云烟87花粉活力，提高座果率和种子产量，节约花粉用量，但种子质量未受影响。
应用实施例4
用毛笔蘸取实施例22制的K326液体介质花粉(花粉浓度为80mg/ml，腐胺浓度为0.5mM)，涂抹于母本烟花柱头，进行人工授粉。蒴果褐熟后采收，种子精选后晾干(含水量小于6.0％)，15℃低温贮藏。统计每亩种子平均产量，室内25℃下进行种子发芽试验，统计发芽势和发芽率。试验结果表明，1ml液体介质花粉可对K326母本授粉130余朵花，结实后座果率达到90.5％，平均每亩种子产量达到8.96kg，种子发芽势达93.0％，发芽率达96.0％，与对照比(采用K326纯花粉授粉，80mg纯花粉可授粉100余朵花，田间座果率为84.6％，平均每亩种子产量为7.23kg，发芽势达91.3％，发芽率达96.0％)种子产量显著增加，种子发芽则无显著差异。
应用实施例5
用毛笔蘸取实施例23制的K326液体介质花粉(花粉浓度为80mg/ml，亚精胺浓度为0.5mM)，涂抹于母本烟花柱头，进行人工授粉。蒴果褐熟后采收，种子精选后晾干(含水量小于6.0％)，15℃低温贮藏。统计每亩种子平均产量，室内25℃下进行种子发芽试验，统计发芽势和发芽率。结果表明，1ml液体介质花粉可对K326母本授粉130余朵花，结实后座果率达到91.0％，平均每亩种子产量达到8.92kg，种子发芽势均达93.3％，发芽率达96.0％。与对照比(采用K326纯花粉授粉，80mg纯花粉可授粉100余朵花，田间座果率为84.6％，平均每亩种子产量为7.23kg，发芽势达91.3％，发芽率达96.0％)种子产量显著增加，种子发芽则无显著差异。
应用实施例6
用毛笔蘸取实施例24制的K326液体介质花粉(花粉浓度为80mg/ml，精胺浓度为0.5mM)，涂抹于母本烟花柱头，进行人工授粉。蒴果褐熟后采收，种子精选后晾干(含水量小于6.0％)，15℃低温贮藏。统计每亩种子平均产量，室内25℃下进行种子发芽试验，统计发芽势和发芽率。试验结果表明，1ml液体介质花粉可对K326母本授粉130余朵花，结实后座果率达到85.5％以上，平均每亩种子产量达到8.74kg，种子发芽势达93.3％，发芽率达96.0％，与对照比(采用K326纯花粉授粉，80mg纯花粉可授粉100余朵花，田间座果率为84.6％，平均每亩种子产量为7.23kg，发芽势达91.3％，发芽率达96.3％)种子产量显著增加，种子发芽则无显著差异。说明，多胺液体介质花粉有助于提高K326的花粉活力，提高座果率和种子产量，节约花粉用量，但种子质量未受影响。