油菜的自交和杂交技术.docx

实验七 油菜的自交和杂交技术
一、目的
了解油菜的花器构造和开花习性；通过练习，初步掌握油菜的自交和杂交技术。
二、内容说明
1、花器构造 油菜属十字花科(Cruciferae)芸薹属（Brassica），常异花授粉(甘蓝型和芥菜型，天然异交率一般为5%—10%，最高不超过30%)或异花授粉(白菜型，天然异交率一般为80%—90%以上)作物。油菜的花序为总状无限花序，由主花序和分枝花序组成。在花序上互生许多单花，花由花柄、花萼、花冠和雄蕊等组成。花瓣4片与花萼4片互生，作十字形排列，称十字花冠。雄蕊6枚，侧面的一对为短花丝，中央的两对为长花丝，特称四强雄蕊。雌蕊由2心皮组成，由假隔膜(胚座框)将子房隔成两室。胚珠着生在心皮的边缘，为侧膜胚座。(图7-1)

2、开花习性 油菜的开花顺序是先主花序，而后第一分枝、第二分枝花序依次由上而下开放，同一花序的花朵无论是主花序还是分枝花序都是由下向上依次开放。油菜单株花期的长短因品种、气候和裁培条件而异，一般为20—30天，每天开花时间一般在上午7时到12时，以9—11时开花最盛。油菜开花散粉的最适相对湿度为75%—85%，最适温度约为14—18℃。10℃以下开花数减少，5℃以下一般不开花。
油菜花的雌蕊较雄蕊先熟，且生活力较强，开花前后7天内柱头均具有受精能力，但以2—3天内受精结实率最高。油菜的花粉落在柱头上45分钟后即可萌发，经18—24小时完成受精过程。
3、油菜的自交不亲和性 在油菜杂种优势的利用上，可用优良的自交不亲和系作母本，优良品种作父本，产生强优势的杂交种用于生产，以提高油菜的产量。由于甘蓝型和白菜型油菜的自交不亲和系具有自交不亲和基因，在开花前1—2天柱头上可形成一种由特殊蛋白质组成的“隔离层”，它作为一种“感受器”能识别和阻止相同基因型的花粉发芽，一般套袋自交很难得到种子，因此自交不亲和系的保持和繁殖就必须在柱头未形成这类蛋白质的蕾期选株，并采用人工剥蕾后套袋自交或其它方法进行。
三、材料仪器药品
1、材料 不同甘蓝型油菜（B.napus L.)或白菜型油菜(B.campestris L.)品种。
2、仪器用具 喉头喷雾器、剪刀、镊子、培养皿、玻璃纸袋（10cm×30cm）、回形针、塑料牌、铅笔。
3、药品试剂 70%酒精、10%NaCL。
四、方法步骤
(一)自交技术
1、选株隔离
(1)自交前1天，选具有该品种典型性状、健壮无病虫害的植株，用镊子摘除花序上已开放的花朵，然后套袋隔离。
(2)次日上午9时后，取下隔离袋，用镊子摘下主花序上当天开放的花朵，置于培养皿中，加盖，待授粉时使用。
2、剥蕾授粉
(1)整序 用镊子摘除同一株上将开放的较大的花蕾和花序顶端幼小花蕾，剩下开花前2—4天的15—20个花蕾供剥蕾授粉。
(2)授粉 用镊子将花瓣逐一剥开，使柱头外露(可以不去雄)，随即用镊子夹取培养皿中已开裂散粉的花药，在剥开外露的柱头上轻轻涂抹授粉。
若有几个组合同时授粉，每授完一个组合后用70%酒精棉球擦手和镊子，杀死所蘸着的花粉。
3、套袋挂牌 授粉后重新套袋，下端袋口斜折，用回形针固定，注意切忌将回形针夹住茎秆，并在花序基部挂上塑料牌，写明品种代号或名称、自交日期和操作者姓名。
4、管理 授粉套袋后，每隔2—3天提升纸袋，以利花序伸长和避免穿破纸袋，约1周后取下纸袋，以利角果和种子的发育。
5、收获 待角果成熟后，摘下整个花序连同塑料牌一起放入尼龙丝网袋中，晒干脱粒后，将种子连同塑料牌一起放入种子袋中，写明品种代号或名称，妥为贮存，并在工作本上作好记录。
除上述剥蕾自交外，近年来也有探索用喷洒化学药剂使隔离层蛋白溶解、沉淀和变性，以克服自交不亲和，如用10%NaCl喷洒当天开放的花朵，5—10分钟后授以同株上的花粉，也可获得自交种子。
(二)杂交技术
1.父本套袋隔离 要杂交前1天，选具有父本品种典型性状、健壮无病虫害的植株，用镊子摘去花序上已开放的花朵，然后套袋隔离，以供采粉。
2.母本选株整序 在父本套袋隔离的同时，选具有母本品种典型性状、健壮无病虫害的植株，用镊子摘去花序上已开放的花朵和花序顶端的幼小花蕾，剩下次日即将开放(花萼已裂开、微露黄色)的10—15个花蕾供去雄。
3.去雄 用左手固定花序和花蕾，右手用镊子分开萼片和花瓣，小心地将6枚雄蕊摘去，切勿损伤柱头和余留花药，如遇花药破裂，应将该花去除，并将镊子尖浸入酒精中，以杀死所蘸花粉。
4.套袋挂牌 待所有花蕾去雄完毕后，立即套上纸袋，下端袋口斜折，用回形针固定。
5.授粉 授粉于去雄后的当天或次日选晴朗天气进行。
(1)采粉 用镊子摘取事先已套袋父本花药已开裂的花朵，置于培养皿中，加盖。
(2)授粉 取下母本株上的纸袋，用镊子夹取培养皿中的花药，在母本柱头上轻轻涂抹授粉。授粉后立即套袋隔离，挂上塑料牌，写明组合代号或名称、杂交日期和操作者姓名，并在工作本上作好记录。
6.管理收获和贮藏 授粉后的管理、收获和贮藏按自交技术步骤4、5进行。
五、实验作业
每人作剥蕾自交和杂交各2个花序，每花序做5—10个花蕾，经7—15天检查自交和杂交荚角数，统计结荚数和结实率。