一种提高香蕉结实率的方法

摘要

本发明提出了一种提高香蕉结实率的方法，包括以下步骤：(1)父本花粉准备：选择花粉活力高、花粉量大的小果野蕉为授粉父本，在雄蕊开放当天采集小果野蕉新鲜花序上的花粉；(2)母本准备：选择柱头活力高的香蕉品种作为母本；(3)配制柱头黏液，备用；(4)人工授粉：在香蕉母本雌蕊苞片展开4天内，将步骤(3)所述溶剂涂抹在雌蕊柱头上，然后于上午8‑10点采用步骤(1)所述花粉进行人工授粉。本发明方法可以提高香蕉的结实率，可以提高香蕉育种工作的效率。

权利要求

1.一种提高香蕉结实率的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）父本花粉准备：选择花粉活力高、花粉量大的小果野蕉为授粉父本，在雄蕊开放当天采集花粉；

（2）母本准备：选择柱头活力高的香蕉品种作为母本；所述母本为小果野蕉、ITC0249、ITC0480、ITC0017中的任一种；

（3）配制柱头黏液，备用；

（4）人工授粉：在香蕉母本雌蕊苞片展开4天内，将步骤（3）所述柱头黏液涂抹在雌蕊柱头上，然后于上午8‑10点采用步骤（1）所述花粉进行人工授粉；

为了保持授粉前的柱头活力，在香蕉母本雌蕊苞片展开后，用含有10 20mg/L γ‑氨基~丁酸和5 10mg/L赤霉素的水溶液对柱头喷雾后套袋隔离。

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2.根据权利要求1所述提高香蕉结实率的方法，其特征在于，步骤（3）中，柱头黏液由水和蜂蜜组成。

3.根据权利要求2所述提高香蕉结实率的方法，其特征在于，步骤（3）中，柱头黏液中水和蜂蜜的重量比为1:0.2‑1。

4.根据权利要求1所述提高香蕉结实率的方法，其特征在于，所述步骤（4）中，授粉当天环境湿度为30‑60%RH，温度为27‑29℃。

说明书

一种提高香蕉结实率的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及香蕉育种领域，特别涉及一种提高香蕉结实率的方法。

背景技术

[0002] 香蕉是芭蕉科芭蕉属植物，花结构比较独特，雌雄同株异位，穗状花序下垂，先开雌花若干梳后，经过部分无功能的雌雄同花花梳后，过度到无限生长的雄花花梳；部分花序轴密被褐色绒毛，苞片外面紫红色，被白粉，内面深红色，但基部略淡，具光泽，雄花苞片不脱落，每苞片内有花2列。花乳白色或略带浅紫色，离生花被片近圆形，全缘，先端有锥状急尖，合生花被片的中间二侧生小裂片长，长约为中央裂片的1/2；花期较长，雌蕊阶段平均每天展开一个苞片，雄花阶段平均每天展开1‑2个苞片，整个花期可维持两个多星期。

[0003] 香蕉常见的栽培种不育现象非常常见，主要原因有如下几个方面：1、倍性复杂，常见的有二倍体和三倍体，还有少量的人工合成四倍体；2、遗传背景混乱、复杂，常见的基因组为A和B，还有少见的S、T等，而A型基因组中有不同的亚种，多达6‑9种，不同基因组和或基因型间的互作目前知之甚少；3、结实性严重影响香蕉的可食性，严重影响香蕉品质，是一个育种上极度需要负选择的性状。香蕉目前常见的育种方法多基于体细胞变异，其它育种方法进展缓慢。杂交育种是常见的育种方法，在大田作物、蔬菜、花卉和果树上应用较多，成果也非常丰富，但香蕉由于雄性不育、单性结实等原因对杂交育种的应用有较大限制。上面几个方面的原因也导致了香蕉杂交育种进展缓慢的现状。

[0004] 目前已有文献报道显示，部分野蕉和栽培种也有一定的结实率。CN109924122A公开了一种母本提早抽蕾的香蕉自然杂交方法，包括：(1)选择香蕉母本、父本材料间种；(2)父本材料超密植；(3)母本材料矮化及花期调节；(4)母本材料密植；(5)放蜂传粉；(6)父本材料疏花、疏果；(7)母本断蕾及叶片管护；(8)吸芽留植；(9)加强田间管理的步骤。通过以上方法使父母本自然授粉、自然杂交，母本蕉果成熟或近成熟时，采集杂交种子。该文件没有公开香蕉杂交育种中母本的选择，且自然授粉香蕉结实率较低。

[0005] CN109924123A公开了一种提高香蕉结籽率的杂交授粉方法，包括杂交亲本选择、采集花粉、授粉、标记和采种的步骤。该专利以“金粉1号”为母本，以广西壮族自治区北流市民乐镇收集的野生蕉LW为父本，在最佳授粉时期9月～10月份，选择在母本雌花中间第3梳和第4梳位，在母本雌花苞片开张角度10°至80°时授粉。该专利也没有公开香蕉母本的选择方法。

发明内容

[0006] 鉴以此，本发明的目的在于提出一种可以提高香蕉结实率的育种方法，通过香蕉雌蕊柱头活力筛选、优化授粉措施，提高育种效率。

[0007] 本发明提供的方案，包括以下内容：

[0008] 一种提高香蕉结实率的方法，包括以下步骤：

[0009] (1)父本花粉准备：选择花粉活力高、花粉量大的小果野蕉为授粉父本，在雄蕊开放当天采集小果野蕉新鲜花序上的花粉；

[0010] (2)母本准备：选择柱头活力高的香蕉品种作为母本；

[0011] (3)配制柱头黏液，备用；

[0012] (4)人工授粉：在香蕉母本雌蕊苞片展开4天内，将步骤(3)所述柱头黏液涂抹在雌蕊柱头上，然后于上午8‑10点采用步骤(1)所述花粉进行人工授粉。

[0013] 优选的，步骤(2)中，所述母本为小果野蕉、ITC0249、ITC0480、ITC0017、ITC0545、云南小米蕉、金粉1号、儋州大蕉、三江大蕉、福建矮大蕉中的任一种。

[0014] 优选的，步骤(2)中，所述母本为小果野蕉、ITC0249、ITC0480、ITC0017中的任一种。

[0015] 优选的，步骤(3)中，柱头黏液由水和蜂蜜组成。

[0016] 更优选的，步骤(3)中，柱头黏液中水和蜂蜜的重量比为1:0.2‑1。

[0017] 优选的，为了保持授粉前的柱头活力，在香蕉母本雌蕊苞片展开后，用含有10～20mg/Lγ‑氨基丁酸和5～10mg/L赤霉素的水溶液对柱头喷雾后套袋隔离。

[0018] 优选的，所述步骤(4)中，授粉当天环境湿度为30‑60％RH，温度为27‑29℃。

[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：

[0020] 1)采用本申请方法可以有效提高香蕉结实率，单果指种子总数多，种子饱满，且有效种子比例较高。

[0021] 2)本方法采用γ‑氨基丁酸+赤霉素溶液对柱头进行喷雾，有效提高苞片展开一段时间后的柱头活力，进而延长了香蕉的可授粉时间。

[0022] 3)本方法操作简便，成本低，易于推广使用。

具体实施方式

[0023] 为对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，发明人结合实施例进行说明，但以下实施例所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0024] 试验例1：授粉时间的选择

[0025] 检测不同时间母本活力：

[0026] 以小果野蕉当天花苞首次展开的雌蕊柱头进行活力检测，取材时间为8：00‑10:00点、10:01‑12:00点、12:01‑14:00点、14:01‑16:00点、16:01‑18:00点、18:01‑20:00点，每个时间点取3个柱头，重复3次，检测柱头活力在一天内的变化情况。

[0027] 配置联苯胺－过氧化氢‑水溶液(1％联苯胺:3％过氧化氢:水＝4:11:22，V/V/V)，检查雌蕊柱头的活力。统计不同可授性级别的柱头数量，采用卡方检验，比较各个材料柱头可授性的差异。

[0028] 具体分级标准为：

[0029] 0级，不变色，无气泡产生，无可授性；

[0030] 1级，轻微变色，有几个气泡，具有轻微可授性；

[0031] 2级，呈浅蓝色，有较少气泡，具有低可授性；

[0032] 3级，呈浅蓝色，有较多气泡，具有较低可授性；

[0033] 4级，呈蓝色，有大量连续小气泡，具有高可授性；

[0034] 5级，呈深蓝色，有连续大气泡，具有更高可授性。

[0035] 表1

[0036]取材时间 重复1 重复2 重复3 平均
8‑10点 5，5，5 5，5，5 5，5，5 5
10‑12点 4，5，4 4，4，4 4，5，4 4.22
12‑14点 4，5，3 4，4，3 4，3，4 3.78
14‑16点 4，5，4 4，4，4 4，5，3 4.11
16‑18点 5，5，5 5，4，5 5，5，5 4.89
18‑20点 4，4，5 4，5，5 5，4，5 4.56

[0037] 可以看出，香蕉雌蕊柱头的授粉时间以8‑10点为最佳选择。

[0038] 试验例2：母本的选择

[0039] (1)准备父本：

[0040] 选择基因型为AA、花粉活力高、花粉量大的小果野蕉为授粉父本，在雄蕊开放当天，上午9‑10点采集小果野蕉新鲜花序上的花粉，低温干燥，灭菌保存；

[0041] (2)母本准备：分别选择小果野蕉、ITC0249、ITC0480、ITC0017、ITC0545、云南小米蕉、皇帝蕉、海南贡蕉、巴西蕉、宝岛蕉、南天黄、威廉斯B6、热矮早7‑6、热矮早9‑9、ITC1122、广粉1号、金粉1号、热粉1号、白沙粉、儋州大蕉、三江大蕉、福建矮大蕉作为母本；

[0042] (3)配置柱头黏液(水：蜂蜜＝1:0.2‑1)，备用；

[0043] (4)人工授粉：在香蕉母本雌蕊苞片展开当天，将柱头黏液涂抹在雌蕊柱头上，然后于上午8‑10点进行人工授粉，授粉时的环境湿度为30‑60％RH，温度为27‑29℃。待果实完全成熟后，统计香蕉结实情况。结果见表2。

[0044] 表2

[0045] 材料名称 基因型 柱头活力分级 单果指种子数量 黑色饱满种子数量 有效种子比例小果野蕉 AA 5 61.33 46 75％ITC0249 AA 5 58.76 49.33 83.95％
ITC0480 AA 5 51.67 41.33 79.99％
ITC0017 AB 4 36 27.33 75.92％
ITC0545 BB 5 74.33 52.67 70.86％
云南小米蕉 AA 3 17 12.33 72.53％
皇帝蕉 AA 0 0 0 0
海南贡蕉 AA 0 0 0 0
巴西蕉 AAA 0 0 0 0
宝岛蕉 AAA 0 0 0 0
南天黄 AAA 0 0 0 0
威廉斯B6 AAA 0 0 0 0
热矮早7‑6 AAA 0 0 0 0
热矮早9‑9 AAA 0 0 0 0
ITC1122 AAA 0 0 0 0
广粉1号 ABB 0 0 0 0
金粉1号 ABB 3 12 7 58.33％
热粉1号 ABB 1 0 0 0
白沙粉 ABB 0 0 0 0
儋州大蕉 AAB 3 17.67 10.33 58.46％
三江大蕉 AAB 2 13 6.67 51.31％
福建矮大蕉 AAB 1 3.67 1.33 36.24％

[0046] 通过对数据进行分析发现，野生香蕉柱头活力较高且结实率普遍比较高，栽培种中AAA基因型三倍体柱头几乎没有活力，且与之对应的结实率几乎为零；AA基因型栽培种中，常见的皇帝蕉、贡蕉等柱头没有活力也没有结实率，只有半野生栽培种云南小米蕉柱头有一定活力和一定结实率；ABB基因型中金粉1号有较好的柱头活力和一定结实率；AAB基因型酸蕉类均有一定的柱头活力和结实率。综上，香蕉雌蕊柱头活力分级高于1的基本上有一定的结实率，可以作为杂交育种的母本。虽然香蕉柱头活力不一定能代表最终的结实率，因为香蕉有着非常复杂的遗传背景和倍性等方面的影响，而本实验中所用到的授粉父本为二倍体，可能还涉及更为复杂的遗传发育的相互影响，但将香蕉柱头活力作为一个初步筛选香蕉母本的标志还是可行的。

[0047] 试验例3：不同苞片展开时间下的柱头活力检测

[0048] 香蕉花期较长，雌蕊阶段平均每天展开一个苞片，雄花阶段平均每天展开1‑2个苞片，整个花期可维持两个多星期。因此，香蕉杂交授粉工作是一个非常漫长的过程。为了提高香蕉杂交效率，缩短杂交过程，我们对苞片展开后不同天数的花梳柱头活力的变化进行了检测，同时进行了充分授粉，60天后检测果实中结实率和种子发育等情况。结果见表2。

[0049] 表2

[0050] 苞片展开天数 柱头活力 单果指种子总数 黑色种子数及比例 黑色饱满种子数及比例1天(即花苞首次展开当天) 5 61.33 54.33/88.59％ 46/75％
2天 4 42.67 31/72.66％ 18/42.19％
3天 1 10 4.67/46.67％ 2/20％
4天 0 0 0/0 0/0

[0051] 通过对上述结果进行分析发现，随着苞片展开时间的延长，授粉后单果指种子总数是不断下降的，且单果指黑种子数及比例，黑色饱满种子及比例都是不断下降的。因此，苞片展开后3天基本上是柱头可受性的极限，相对于的柱头活力评分为1。

[0052] 为了解决苞片展开3d后，柱头活力下降的问题。我们筛选确定了一套延长苞片展开后柱头活力的方法。部分主要研究成果如下。

[0053] 在苞片展开当天，分别用8mg/L赤霉素水溶液、8mg/L NAA水溶液、15mg/Lγ‑氨基丁酸+8mg/L赤霉素水溶液对柱头喷雾(每柱头喷约1～2mL)后套袋隔离，在第4d检测柱头活力。结果总结于表3中。

[0054] 表3

[0055]   柱头活力等级 单果指种子总数 黑色种子数及比例 黑色饱满种子数及比例赤霉素 2 25.33 18.33/72.36％ 16.67/65.81％NAA 1 9.67 3/29.04％ 1/9.68％
γ‑氨基丁酸+赤霉素 3 33.67 26.67/79.21％ 22.33/66.32％

[0056] 通过对上述结果进行分析发现，采用15mg/Lγ‑氨基丁酸+8mg/L赤霉素水溶液对柱头喷雾能有效提高苞片展开3d后的柱头活力。

[0057] 进一步筛选确定使用10～20mg/Lγ‑氨基丁酸+5～10mg/L赤霉素水溶液喷雾均能取得良好的效果。

[0058] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。