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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810937906.4 (22)申请日 2018.08.17 (71)申请人 汉中市农业科学研究所 （陕西省水 稻研究所） 地址 723000 陕西省汉中市汉台区东塔路 356号 (72)发明人 魏芳勤 陈永刚 刘勇 陈进 魏玲 王艳龙 王胜宝 张耀铃 孙瑞泽 (51)Int.Cl. A01H 1/02(2006.01) (54)发明名称 一种利用人工授粉技术生产魔芋有性种子 的方法 (57)摘要 本发明为一种利用人工授粉技术获得魔芋 有性种子的方法。 在花魔芋有性生长阶段。
2、， 通过 人工去除魔芋佛焰苞、 雄蕊， 伤口消毒， 适时授 粉， 采用适当的避雨及遮阴措施， 延长后熟时间 等技术手段的实施， 发挥每项技术步骤的有益效 果， 集成了一项人工授粉生产魔芋有性种子的技 术方案， 该方案与现有技术相比具有步骤简单、 授粉结实率高、 伤口消毒效果好， 生长期间病害 轻， 有性种子成熟度好， 种子萌发率高等优点。 本 发明能有效地解决当前魔芋有性繁殖中出现的 病害重， 植株长势弱， 种子成熟度差， 萌发率低等 问题， 推广利用性好。 权利要求书1页 说明书4页 附图7页 CN 109076952 A 2018.12.25 CN 109076952 A 1.一种基于人工。
3、授粉的魔芋杂交方法， 其特征在于， 包含以下步骤： A、 于晴天上午9： 00-11： 00之间， 在魔芋单株佛焰苞半开， 附属器产生露珠状分泌物， 并 散发出臭味时， 用消毒刀片沿佛焰苞顶部垂直向下切割至底部， 并继续顺着佛焰苞底部切 割一周， 去除魔芋单株的佛焰苞； B、 用消毒刀片继续沿着步骤A所述魔芋单株的雄蕊和雌蕊连接处平行切割， 去除单株 附属器和雄蕊； C、 用一支消毒毛笔蘸取伤口消毒剂将步骤A,B所述魔芋单株的佛焰苞切口和雌蕊切口 全部涂抹， 完成伤口消毒； D、 将步骤B中所述的切割下的魔芋附属器和雄蕊用报纸包裹， 置于干燥通风的室内， 静 置2-3天， 收集散落于报纸上的魔。
4、芋花粉于已消毒的玻璃瓶内， 于0-4低温保存； E、 按照步骤A,B,C所述方法对待授粉的魔芋单株进行相同处理， 去除佛焰苞、 雄蕊， 保 留植株的雌蕊并完成消毒； F、 用已消毒的毛笔蘸取步骤D所收集的花粉， 对步骤E所述的待授粉单株雌蕊柱头进行 授粉， 完成魔芋人工授粉； G、 待步骤F所述授粉魔芋单株的浆果颜色转为桔红色， 沿地表将植株整株割下， 置于通 风干燥室内阴干两周， 脱去浆果果皮， 得到成熟的魔芋种子。 2.上述步骤C所述的一种魔芋伤口消毒剂， 其特征在于， 200-400目的生石灰： 72%农用 链霉素的质量比为1:1。 3.上述步骤A-F中所使用遮雨、 遮阴设施， 其特征在。
5、于， 离地面2.5m以上的钢管大棚结 构， 在其顶棚覆盖能调整的遮雨、 遮阴材料， 遮雨、 避阴材料下端离地1.5米， 保持棚内四周 通风透气， 能在魔芋授粉期及种子生长期及时遮雨、 遮阴。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 109076952 A 2 一种利用人工授粉技术生产魔芋有性种子的方法 技术领域 0001 本发明涉及植物种子繁育技术领域， 具体是涉及一种利用人工授粉技术生产魔芋 有性种子的方法。 背景技术 0002 魔芋又名蒟蒻， 属天南星科魔芋属植物， 主要分布在我国的云贵高原、 秦巴山区、 四川、 湖北等西南山区。 魔芋被联合国教科文组织誉为全球十大保健食品之一， 是制作。
6、传统 食品魔芋豆腐的原料， 同时魔芋作为自然界中唯一能大量提供葡甘露聚糖的作物， 在食品、 医药、 保健、 工业等方面有广泛的用途。 随着国际市场开发和国内市场的不断增大， 近年来 对魔芋的需求量不断增加， 魔芋产业发展前景广阔。 0003 魔芋通常用以块茎等无性器官进行繁殖， 这种方式存在繁殖系数低下， 土传病害 严重， 用种量巨大， 难于保存、 运输等问题。 魔芋还可以通过有性方式进行繁殖， 即植株开花 结实获得有性种子， 由于该方式有着繁殖系数大， 种子数量多， 生活力强， 抗病强， 易于保存 运输等优点， 近年来越来越受到魔芋种植者的重视。 0004 魔芋为多年生草本植物， 生长4-5。
7、年才能进入有性生长。 魔芋属雌雄同株作物， 其 生殖器官包括佛焰苞、 附属器、 雄蕊和雌蕊四部分。 但同一株魔芋的雄蕊和雌蕊成熟期不相 同， 雌蕊一般比雄蕊早成熟2-3天， 当雌蕊成熟时， 同株的雄蕊花粉未完全成熟， 且此时佛焰 苞未张开， 又阻挡了外源的花粉， 没有适合的花粉为其进行授粉； 而待雄蕊花粉成熟时， 雌 蕊柱头又成熟过度， 已错过了最佳授粉期， 所以自然状态下魔芋的授粉结实率低下。 在魔芋 花期， 由于佛焰苞包裹花器， 植株通风透气性差， 极易霉变进而引发病害。 若在魔芋种子生 长的关键期遇到连续阴雨的天气， 也易引发病害发生， 造成植株死苗或长势瘦弱， 种子不能 完全成熟或成熟。
8、度差。 成熟度不够的种子， 下一年的种子萌发率低下。 0005 综上， 魔芋的有性繁殖存在周期长、 结实率低、 病害高发， 种子成熟度差， 萌发率低 等问题。 我国魔芋科研工作者一般采用人工授粉来提高魔芋的柱头结实率， 但对病害重， 植 株长势弱， 种子成熟度差， 萌发率低等问题则缺少行之有效的解决方法， 而这些问题又限制 了魔芋的有性繁殖规模化应用。 发明内容 0006 为解决上述问题， 获得成熟饱满的魔芋杂交种子。 本发明提供如下技术方案： 一种基于人工授粉的魔芋杂交方法， 其特征在于， 包含以下步骤： A、 于晴天上午9： 00-11： 00之间， 在魔芋单株佛焰苞半开， 附属器产生露珠。
9、状分泌物， 并 散发出臭味时， 用消毒刀片沿佛焰苞顶部垂直向下切割至底部， 并继续顺着佛焰苞底部切 割一周， 去除魔芋单株的佛焰苞； B、 用消毒刀片继续沿着步骤A所述魔芋单株的雄蕊和雌蕊连接处平行切割， 去除单株 附属器和雄蕊； C、 用一支消毒毛笔蘸取伤口消毒剂将步骤A,B所述魔芋单株的佛焰苞切口和雌蕊切 说 明 书 1/4 页 3 CN 109076952 A 3 口全部涂抹， 完成伤口消毒； D、 将步骤B中所述的切割下的魔芋附属器和雄蕊用报纸包裹， 置于干燥通风室内， 静置 2-3天， 收集散落于报纸上的魔芋花粉于已消毒的玻璃瓶内， 于0-4低温保存； E、 按照步骤A,B,C所述方。
10、法对待授粉的魔芋单株进行相同处理， 去除佛焰苞、 雄蕊， 保 留植株的雌蕊并完成消毒； F、 用已消毒的毛笔蘸取步骤D所收集的花粉， 对步骤E所述的待授粉单株雌蕊柱头进 行授粉， 完成魔芋人工授粉； G、 待步骤F所述授粉魔芋单株的浆果颜色转为桔红色， 沿地表将植株整株割下， 置于 通风干燥室内阴干两周， 脱去浆果果皮， 得到成熟的魔芋种子。 0007 上述步骤C所述的一种魔芋伤口消毒剂， 其特征在于， 200-400目的生石灰与72%农 用链霉素的质量比为1:1。 0008 在步骤A-F中使用的遮雨、 遮阴设施， 其特征在于， 离地面2.5m以上的钢管大棚结 构， 在其顶棚覆盖能调整的遮雨、。
11、 遮阴材料， 遮雨、 避阴材料下端离地1.5米， 保持棚内四周 通风透气。 能在魔芋授粉期及生长期及时遮雨、 遮阴。 0009 本发明的有益效果是： 通过花粉收集保存， 解决了雌、 雄蕊花期不相遇， 能保证 在柱头成熟度最佳时期进行授粉， 进一步提高了柱头的结实率， 利于魔芋植株健康生长； 通过去除佛焰苞、 雄蕊， 减少了柱头霉变几率， 降低植株病害发生， 也利于植株将全部营养 供应种子生长， 种子生长良好。 通过切口消毒， 降低了授粉过程中的创口感染， 预防病害 的发生。 在收集花粉和人工授粉时采用遮雨措施， 预防雨水浸湿， 保持了花粉生活力， 提 高结实率， 减少病害发生： 生长期利用遮阴。
12、措施， 防高温， 保证种子生长的适宜环境， 利于种 子生长。 收获后室内阴干两周， 让种子继续后熟， 提高了种子成熟度， 从而提高种子萌发 率， 增强了种苗抗性。 本技术发明与现有技术相比具有步骤简单、 授粉结实率高、 伤口消毒 效果好， 生长期间病害轻， 种子饱满成熟， 种子萌发率高等优点。 附图说明 0010 图1 开花的魔芋； 图2 去雄、 去佛焰苞的魔芋单株； 图3 散粉的魔芋雄蕊； 图4 人工授粉； 图5 消毒、 授粉的魔芋单株； 图6 即收获的魔芋单株； 图7 魔芋有性种子的萌发。 具体实施方式 0011 下面结合实施方式和实施例对本发明作进一步说明。 0012 实施方式： 步骤1。
13、： 在陕西省汉中市海拔750m以上的坡地， 搭建高2.5米， 长宽随地长的钢架大棚， 其上安装可伸缩的遮阴网， 能为魔芋有性种子生长提供遮阴环境， 遮阴网在棚两边离地1.5 米高， 利于棚内通风透气。 在魔芋授粉期的4-5月在遮阴网与大棚之间再加一层塑料薄膜， 说 明 书 2/4 页 4 CN 109076952 A 4 用于遮挡雨水， 并于魔芋授粉结束的后收起。 0013 步骤2： 于2016年3月底， 收集种龄4年或以上、 花芽发育良好的本地花魔芋种， 用 2500倍农用链霉素和500倍甲基硫菌灵药剂对种芋进行表皮消毒， 晒干表面后种植， 种植时 确保魔芋花芽芽头冒出地面， 种植一周后， 。
14、对每株魔芋再次喷施农用链霉素和甲基硫菌灵。 0014 步骤3： 于4月下旬至5月上旬， 待收集花粉的魔芋单株佛焰苞半开， 附属器上产生 露珠状分泌物， 并有臭味散发时， 于晴天上午9： 00-11： 00之间， 用已消毒的刀片沿佛焰苞顶 部垂直向下切割至底部， 并继续顺着佛焰苞底部切割一周， 去除魔芋单株的佛焰苞； 步骤4： 用已消毒的刀片沿着步骤3的魔芋单株的雄蕊和雌蕊连接处平行切割， 去除其 附属器及雄蕊； 步骤5： 用已消毒毛笔蘸取魔芋伤口消毒剂对步骤3， 4中的佛焰苞切口和雌蕊切口进行 涂抹， 完成切口消毒； 步骤6： 将步骤4中切下的魔芋附属器及雄蕊用报纸包裹， 置于干燥通风的室内，。
15、 静置2- 3天， 收集散落于报纸上的魔芋花粉于已消毒的玻璃瓶内， 0-4低温保存； 步骤7： 按照步骤3,4,5所述方法对待授粉的魔芋单株进行相同处理， 去除佛焰苞、 雄 蕊， 并完成切口消毒； 步骤8： 用已消毒的毛笔蘸取步骤6所收集到的花粉， 对步骤7的待授粉魔芋单株雌蕊柱 头进行授粉， 完成魔芋的人工授粉； 步骤9： 于8月初， 待步骤8所述的授粉魔芋单株的浆果颜色转为桔红色时， 沿地面将植 株整株割下， 置于通风干燥室内阴干两周， 脱去浆果果皮， 得到成熟的魔芋种子。 0015 上述步骤5所述的魔芋伤口消毒剂， 其特征在于： 生石灰人工粉碎至200-400目， 并 与72%可湿性粉剂。
16、的农用链霉素按照质量比1:1搅拌均匀， 随用随制， 并保存于通风干燥处， 防止生石灰吸水变潮， 影响消毒效果。 0016 上述步骤1所述的遮阳、 遮雨设施， 其特征在于： 离地面2.5m以上的钢管大棚结构， 在其顶棚覆盖能调整的遮雨、 遮阴材料， 遮雨、 避阴材料下端离地1.5米， 保持棚内四周通风 透气。 0017 实施例1 选用来自汉中市镇巴县的农家花魔芋， 种芋质量500g左右， 按照实施方式所述步骤1,2 进行种植， 按照步骤3,4去除雄蕊、 佛焰苞， 按照步骤5-8进行人工授粉和伤口消毒。 以自然 授粉的单株为对照， 在魔芋种子收获前进行调查， 经统计： 人工授粉魔芋的柱头结实率为 。
17、63.8%， 而自然授粉结实率24.5%； 人工授粉魔芋的病株率为8.0%， 自然授粉魔芋的病株率为 19.7%； 人工授粉的有性种子单重平均为0.16g， 自然授粉的有性种子单重平均为0.14g； 人 工授粉和自然授粉的有性种子萌发率分别为29.8%和18.3%。 由此可见， 通过这项技术方案 完成授粉的魔芋有性繁殖在柱头结实率、 种子单重等都优于自然授粉， 明显降低了植株病 株率。 说明在适时授粉、 防雨、 阴干延长后熟时间等步骤的共同作用下， 提高了魔芋结实率， 增强了植株生长势， 种子成熟饱满， 萌发率高。 0018 实施例2 实施例2与实施例1不同之处在于： 只对魔芋授粉单株去除佛焰。
18、苞， 不进行去除雄蕊和 附属器处理， 人工授粉后让其自然腐败脱落， 与完全人工授粉植株做对照， 调查发现结实率 58.7%， 病株率达15.6%， 有性种子单重平均达0.14g。 结果说明只去除佛焰苞后授粉的技术 说 明 书 3/4 页 5 CN 109076952 A 5 方案处理存在植株病害严重， 结实率低， 种子重量轻等问题。 0019 实施例3 实施例3与实施了1不同之处在于： 收获后直接脱去种皮， 不经过阴干后熟处理， 有性种 子干燥后与实施例1的种子进行比较， 统计发现： 不经过后熟过程的种子粒小， 种皮皱缩， 形 状不完整， 利用清水进行水选时大部分种子浮在水面上， 说明种子饱满。
19、度不够， 浸泡催芽2- 3天后易霉变， 萌发率低。 而实施例1的魔芋有性种子水选时大部分落入水底， 说明种子饱满 度好， 种子经过浸泡催芽后一周后萌发， 萌发率较高。 说明方案中的阴干后熟处理， 能提高 有性种子的饱满程度， 提高萌发率。 实施例4 实施例4与实施了1不同之处在于： 2015年5月1至5日对魔芋植株进行工授粉期间， 遇连 续阴雨天气， 没有使用遮雨措施， 田间调查发现： 遇雨的植株比晴天授粉植株结实率低， 且 大多数结实率较低的植株在生长半月后发病自然倒伏， 没有生产出成熟饱满的有性种子。 说明魔芋授粉时期的遮雨处理能较少病害发生， 有利于有性种子生长和成熟。 0020 实施例。
20、5 实施例5与实施例1不同之处在于： 以种芋质量为350g汉中镇 巴县农家花魔芋种为母 本， 以为清江花魔芋为父本进行人工授粉， 以 镇巴农家种内人工授粉为对照， 调查杂交和 自交后的植株结实情况， 统计见表1。 由表1可看出， 利用该技术步骤为不同的花魔芋品种杂交授粉， 其杂交结实率、 收获率 与同一花魔芋种内的授粉结实率、 病株率相当， 而杂交种子的重量大于自交种子重量。 说 明该技术方案也能用于不同 花魔芋品种间的杂交， 是杂交选育花魔芋新品种的可用技术 方案。 表1魔芋人工授粉与自然授粉效果比较 说 明 书 4/4 页 6 CN 109076952 A 6 图 1 说 明 书 附 图 1/7 页 7 CN 109076952 A 7 图 2 说 明 书 附 图 2/7 页 8 CN 109076952 A 8 图 3 说 明 书 附 图 3/7 页 9 CN 109076952 A 9 图 4 说 明 书 附 图 4/7 页 10 CN 109076952 A 10 图 5 说 明 书 附 图 5/7 页 11 CN 109076952 A 11 图 6 说 明 书 附 图 6/7 页 12 CN 109076952 A 12 图 7 说 明 书 附 图 7/7 页 13 CN 109076952 A 13 。