用土著传粉媒介产杂交大豆的方法

摘要

本发明公开了用土著传粉媒介产杂交大豆的方法，涉及农作物杂交种制种技术，解决现有杂交大豆制种技术存在的技术低效、成本较高、不易产业化的问题。包括以下步骤：（1）高异交率父本的选育:在预期要建立的杂交大豆繁种制种基地上，连续2-3年种植平均泌蜜量为20.10mm，花蜜糖折光度为22.85的父本，使用任意几种的土著传粉媒介，进行集团式传粉；（2）杂交繁种制种：在连续2-3年种植父本的制种基地上，隔行种植雄性不育系的母本和父本，使用包括以下任意一种或几种的土著传粉媒介，进行集团式传粉。本发明自然异交率可达70％－100％，亩制种产量达62.4kg-83.5kg，成本低，效率高，可实现产业化。

说明书

技术领域

本发明涉及农作物杂交种制种技术，具体涉及用土著传粉媒介产杂交大豆的方法。

背景技术

目前，大豆严格花授粉作物的杂交制种技术是以人工饲养的蜜蜂、苜蓿切叶蜂、熊蜂为传粉媒介，在人工控制的密闭网室小面积条件下实现的,异交率能达到60％左右。但是，因为蓿切叶蜂、熊蜂因饲养量有限，成本较高，难以大面积推广。

中国专利ZL 02135296.8，发明名称“大豆杂交种制种方法”，利用自然生存在大豆花内的大豆花蓟马作为大豆的花粉传媒介，花蓟马经人工繁殖可加大群体量，但单独传粉作用受限，制种效果难超50公斤/亩的更高要求。

发明内容

本发明是为了解决现有杂交大豆制种技术存在的技术低效、成本较高、不易产业化的问题， 而提供了一种用土著传粉媒介产杂交大豆的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

用土著传粉媒介产杂交大豆的方法，包括以下步骤：

（1）高异交率父本的选育: 在预期要建立的杂交大豆繁种制种基地上，连续2-3年种植平均泌蜜量为20.10mm，花蜜糖折光度为22.85的父本，使用包括以下任意一种或几种的土著传粉媒介，进行集团式传粉，所述的土著传粉媒介为北方切叶蜂、黄鳞切叶蜂、细切叶蜂、玉米毛带蜂、粗腿毛带蜂、小四条蜂、尖眉淡脉随蜂、拟绒毛淡脉随蜂、戈壁长足泥蜂河北亚种、敖包长足泥蜂、中蜂、花蓟马、意蜂、中蜂，使得父本每小时每朵花传粉昆虫的有效造访平均次数为15.66次/朵·小时；

（2）杂交繁种制种：在连续2-3年种植父本的制种基地上，选择对土著传粉昆虫种类达到10种以上，异交率达25-30%的区域隔行种植雄性不育系的母本和父本，使用包括以下任意一种或几种的土著传粉媒介，进行集团式传粉，所述的土著传粉媒介为北方切叶蜂、黄鳞切叶蜂、细切叶蜂、玉米毛带蜂、粗腿毛带蜂、小四条蜂、尖眉淡脉随蜂、拟绒毛淡脉随蜂、戈壁长足泥蜂河北亚种、敖包长足泥蜂、中蜂、花蓟马、意蜂、中蜂。

进一步地，所述的种植父本和杂交繁种制种时，行距1.6－1.8尺，株距5寸－7寸，严控豆株茂密过旺，以免造成倒伏、郁闭、遮荫而不利传粉。

所述的种植父本和杂交繁种制种时，大豆花期温度为24-26℃，降雨或灌溉总量为40-80mm，，使豆株处在半干旱状态，以增加蜜腺的泌蜜量。

所述的杂交繁种制种时，父本和母本的行比为1:1-3。

所述选育的高异交率父本具有以下特点：（1）高异交率父本的花开放程度较大，传粉昆虫可轻松打开花瓣进行传粉；（2）高异交率的父本品种具有花药壁较厚的形态特点，有逐渐释放花粉的功效；（3）昆虫传粉时间是从上午10：00—下午3：00，高峰期在11：00—13：30，这个高效时间段，正是完成传粉的关键时期，高异交率的父本品种在11:00只有1.56%的花粉萌发，后以5.81%/小时的速率萌发，高异交率父本在较长的时间能为母本提供较多有效的花粉，而低异交率父本品种在11:00已有16.67%的花粉萌发，而后以15.01%/小时的速率萌发；（4）高异交率父本吸引传粉昆虫数量多、昆虫传粉功效高；（5）高异交率的父本品种泌蜜量平均为20.10mm，而一般品种仅有10.23mm，而且花蜜糖折光度为22.85，一般品种仅为14.51，这两个特性为父本吸引和繁殖更多传粉昆虫，提高异交率提供了保障。

利用自然界就生存的与大豆生物学关系十分密切的高效土著传粉媒介进行传粉，包括如北方切叶蜂、黄鳞切叶蜂、细切叶蜂、玉米毛带蜂、粗腿毛带蜂、小四条蜂、尖眉淡脉随蜂、拟绒毛淡脉随蜂、戈壁长足泥蜂河北亚种、敖包长足泥蜂、中蜂、花蓟马、意蜂、中蜂等，构成大豆自然野生传粉混合群体媒介，进行集团式传粉，可达到完全开放条件下对传粉效益的高效要求。媒介群体的种群结构、群体大小、优势种群因地域不同而有明显差异。

人工迁移这些土著传粉媒介优势种的方法：在即将新建的制种基地，若当地土著传粉媒介种类数量较小，在人工的辅助作用下，能将传粉媒介迁移，方式是在传粉媒介较多地域，投放本研究课题组研制的专用的可被传粉媒介作为巢穴的木质巢础，当地土著传粉昆虫在巢穴内产卵后取回室内，于翌年早春投放在新建制种基地即可实现迁移。

自然野生传粉媒介天敌的防治：在黄鳞切叶蜂出巢的同时对其天敌可人工扑捉，以进行保护黄磷切叶蜂。

经过近30年的长期研究，在大豆花期的6月下旬至8月上旬的降雨量和温度是影响杂交大豆高效制种技术的主要因素，降雨量比温度的作用更为突出。

从2001到2010在祁县乔家山庄等9个繁种制种基地进行试验，其中2006年繁种制种异交率达到70%，制种产量达到63.5公斤/亩；2010年祁县乔家山庄等9个繁种制种基地，繁种异交率达到80-100%，制种产量达到83.5公斤/亩，这两年是过去10年来繁种制种的两个高产年。从温度来看，2006年和2010年花期的5旬平均温度分别为25.38 ℃、24.36 ℃，与前10年的平均值24.6 ℃几乎接近。从降雨量来分析，2006年花期5旬总降雨量为72.8 mm，2010年为48.0 mm，分别是前10年同期平均值106.8mm的72.8%和48.0%。进一步研究表明降雨使大豆花粉迅速粘结成团、并立刻萌发；同时降雨期间传粉昆虫不出巢穴进行传粉，因而导致异交率低下，繁种制种产量大大降低。综合过去连续10年对制种地域大豆花期的降雨、温度等气象因子的研究，大豆花期的6月下旬至8月上旬的降雨总量在40-80mm,5旬平均为温度在24-26℃是较为适宜的杂交大豆高效制种技术的应用地域。

本发明自然异交率可达70％－100％，亩制种产量达62.4kg-83.5kg，成本低，效率高，可实现产业化。

具体实施方式

实施例1

用土著传粉媒介产杂交大豆的方法，包括以下步骤：

（1）高异交率父本的选育: 在预期要建立的杂交大豆繁种制种基地上，连续2年种植平均泌蜜量为20.10mm，花蜜糖折光度为22.85的父本，行距1.6尺，株距7寸，控制大豆花期温度为26℃，降雨或灌溉总量为60mm，使用包括以下的土著传粉媒介，进行集团式传粉，所述的土著传粉媒介为北方切叶蜂、黄鳞切叶蜂、细切叶蜂、玉米毛带蜂、粗腿毛带蜂、小四条蜂、尖眉淡脉随蜂、意蜂、中蜂，使得父本每小时每朵花传粉昆虫的有效造访平均次数为15.66次/朵·小时；

（2）杂交繁种制种：在连续2年种植父本的制种基地上，选择对土著传粉昆虫种类达到10种以上，异交率达25%的区域隔行种植雄性不育系的母本和父本，父本和母本的行比为1:2，行距1.6尺，株距6寸，控制大豆花期温度为25℃，降雨或灌溉总量为60mm，使用包括以下几种的土著传粉媒介，进行集团式传粉，所述的土著传粉媒介为北方切叶蜂、黄鳞切叶蜂、尖眉淡脉随蜂、拟绒毛淡脉随蜂、戈壁长足泥蜂河北亚种、敖包长足泥蜂、中蜂、花蓟马、意蜂、中蜂等。

实施例2

用土著传粉媒介产杂交大豆的方法，包括以下步骤：

（1）高异交率父本的选育: 在预期要建立的杂交大豆繁种制种基地上，连续3年种植平均泌蜜量为20.10mm，花蜜糖折光度为22.85的父本，行距1.7尺，株距6寸，控制大豆花期温度为25℃，灌溉总量为40mm，使用包括以下的土著传粉媒介，进行集团式传粉，所述的土著传粉媒介为北方切叶蜂、黄鳞切叶蜂、细切叶蜂、玉米毛带蜂、粗腿毛带蜂、小四条蜂、尖眉淡脉随蜂，使得父本每小时每朵花传粉昆虫的有效造访平均次数为15.66次/朵·小时；

（2）杂交繁种制种：在连续3年种植父本的制种基地上，选择对土著传粉昆虫种类达到10种以上，异交率达25%的区域隔行种植雄性不育系的母本和父本，父本和母本的行比为1:3，行距1.8尺，株距5寸，控制大豆花期温度为24℃，降雨或灌溉总量为40mm，使用包括以下几种的土著传粉媒介，进行集团式传粉，所述的土著传粉媒介为北方切叶蜂、黄鳞切叶蜂、尖眉淡脉随蜂、拟绒毛淡脉随蜂、戈壁长足泥蜂河北亚种、敖包长足泥蜂、中蜂、花蓟马、意蜂。

实施例3

用土著传粉媒介产杂交大豆的方法，包括以下步骤：

（1）高异交率父本的选育: 在预期要建立的杂交大豆繁种制种基地上，连续2年种植平均泌蜜量为20.10mm，花蜜糖折光度为22.85的父本，行距1.8尺，株距5寸，控制大豆花期温度为24℃，降雨或灌溉总量为80mm，使用包括以下的土著传粉媒介，进行集团式传粉，所述的土著传粉媒介为北方切叶蜂、黄鳞切叶蜂、细切叶蜂、玉米毛带蜂、粗腿毛带蜂、小四条蜂、尖眉淡脉随蜂，使得父本每小时每朵花传粉昆虫的有效造访平均次数为15.66次/朵·小时；

（2）杂交繁种制种：在连续2年种植父本的制种基地上，选择对土著传粉昆虫种类达到10种以上，异交率达25%的区域隔行种植雄性不育系的母本和父本，父本和母本的行比为1:1，行距1.7尺，株距5寸，控制大豆花期温度为26℃，降雨或灌溉总量为80mm，使用包括以下几种的土著传粉媒介，进行集团式传粉，所述的土著传粉媒介为北方切叶蜂、黄鳞切叶蜂、戈壁长足泥蜂河北亚种、敖包长足泥蜂、中蜂、花蓟马、意蜂、中蜂。