異花授粉植物有性雜交實驗

異花授粉亦有兩種含義，對于有性繁殖植物  ，是指在自然狀態條件下雌蕊通過接受其他花朵的花粉受精繁殖后代的植物  ，對于營養繁殖的果樹等作物，是指不同品種(基因型)間的相互授粉，又叫異交植物。異花授粉植物的群體是來源不同、遺傳性不同的兩性細胞結合而產生異質結合子所繁衍的后代。

自花授粉植物和常異花授粉植物限于雌雄同花類型，而且限于被子植物少數幾個科、屬的草本植物。異花授粉則普遍發生于高等植物所有的科。

多數異花授粉作物不耐自交，自交會導致生活力顯著衰退。但是雌雄異株和雌雄異花同株類型主要靠其性別分化保證其異花授粉，未發現有特殊的自交不親和機制。

異花授粉作物在花器結構方面有著復雜的多樣性，以多種方式適應異花授粉的需要。

如開放傳粉雌雄蕊異熟有利于異花授粉;風媒花產生大量小、輕而易于飛揚的花粉，雌蕊具有外露表面大而便于捕捉漂浮花粉的柱頭;蟲媒花具有對昆蟲等傳粉動物吸引力很強的色澤艷麗、濃郁而特異的氣味、發達的花冠和密腺;自交不親和機制以及上述兩個或更多特性的聯合機制等。

因不同科屬的異花授粉植物具有不同的花器結構，所以應在進行去雄授粉之前必須了解這些不同之處，十字花科蔬菜是目前品種最多，栽培面積最為廣泛的蔬菜，并為典型的異花授粉作物，因此本實驗以甘藍為主來說明異花授粉植物的有性雜交技術。

甘藍開花習性：花序為總狀，主莖先抽薹，然后抽出一次枝，一次枝上又抽出二次枝......。花的開花次序是先主莖、后一次側枝、二次側枝......，整株的花是由上而下，而每一花序的花則是由下而上開放。

早期開放的花會因溫度低、授粉不良而結實率低，高次分枝(二次以后的各分枝)頂端的一部分花因營養不良而結實率低，且結的種子也不飽滿，這些部位的花蕾均不宜選作雜交用。

通過實驗操作，掌握蘋果、梨等果樹植物、十字花科蔬菜、葫蘆科蔬菜、百合科蔬菜、菠菜、玉米等異花花授粉作物的有性雜交技術;了解異花授粉植物不同的花器結構和開花動態;根據結果探討不同雜交組合的結實情況;獲得目的性雜交種子以豐富育種的原始材料。

一、 試材及用具

1.試材：供雜交用的親本材料。可根據實驗要求準備試材，如：蘋果、梨、玉米、大白菜、甘藍、黃瓜、西瓜、韭菜、大蔥、菠菜等。

2.用具：鑷子、授粉器、放大鏡、指形管(或小玻璃瓶)、干燥器、培養皿、花粉篩、剪刀、75%酒精棉球、紙袋、紙牌、鉛筆等。

二、方法步驟

(一)親本的株選

由于十字花科蔬菜為異花授粉作物，品種內株間的差異較大，所以在選擇親本時一定要選擇具有本品種典型性、生長健壯無病蟲害的植株，選定后要統一編號，父母本要套袋隔離。

(二)花序選擇及整枝疏花

一般自然生長的種株分枝較多，而作雜交親本時，為保證營養和種子的飽滿，要適當整理植株，去除過多無效的高次分枝，雜交用花序應選主莖和一次側枝上的為佳。每序留15個左右的飽滿花蕾，去除已經開放或多余的幼小花蕾。

(三)去雄套袋

選開花前1～2d的花蕾，此時的花冠微露出淡綠色花瓣，但尚未開放(階段劃分稱為黃蕾期)，用鑷子輕輕挑開花萼和花冠，再用鑷子把全部雄蕊(四強兩弱)除凈，如果組合為正反交。

可將去雄時取下的花藥置指形管中保存，操作時不要損壞柱頭，盡量減少破壞花冠，以使柱頭仍處在一個適宜的環境之中，十字花科蔬菜的去雄時間一般應在6:00～8:00和16:00～18:00，因這時溫度低，花器失水少，也有利于傷口的愈合。操作完畢后，要套以紙袋，以防昆蟲等傳粉。

蘋果、梨、桃、杏及李等果樹作物，可采用連被去雄法，即用去雄器或手指甲將部分萼茼、雄蕊及花瓣一次去掉，授粉后不用套袋，顯著的提高了雜交效率，在有限的授粉時間內，獲得盡可能多的雜交種子。

(四)花粉采集與貯備

去除父本的套袋，選當天盛開的花朵，取回室內，將花藥取下，集中于培養皿中，放入干燥器中干燥2～4h，再取出用花粉篩分離，將篩出的花粉盛入指形管中備用。一般花粉在干燥、冷涼的條件下保存壽命較長。

如果父本的花期晚，則需進行催花，對果樹植物如蘋果、梨等可以將花枝采回室內插瓶(稱為切枝水培)，在溫暖的條件下提前開花，然后按照上述方法取其花粉備用。

(五)授粉

去除母本紙袋去雄1～2d后的花(即當天盛開的花)用授粉器沾取少量父本花粉輕擦柱頭即可，為保證結實率，可重復授粉。授粉的時間可在8:00～11:00和15:00～17:00為佳。操作完畢后，掛上紙牌，注明：父母本名稱、株號、去雄日期、授粉日期、授粉次數、授粉(去雄)人等字樣，套上紙袋。

(六)授粉后的管理

雜交后的最初幾天要檢查紙袋，如脫落、破碎則可能發生了以外的雜交，這些雜交花就無效了，應重新補做雜交。一周左右，花瓣開始凋謝，幼果漸漸長大時，就可以除去紙袋。以便幼果得到充分發育，同時要防止風、鳥以及 病蟲的危害。果實達到生理成熟后及時采收，檢查結實率。

注意事項：

1.如果不同的雜交組合是在不同的隔離區內進行，應該分別穿用專用的工作服，以防止人為傳粉;

2.雜交工具在每做完一個組合后要用75%酒精棉球消毒，殺死殘留花粉。