作物學實驗

—棉花有性雜交技術(shù)一、實驗?zāi)康?/p>

1、了解棉花的花器構(gòu)造和開花生物學特性

2、掌握棉花有性雜交技術(shù)二、材料及用具

棉花品種、剪刀、鑷子、棉線或丙酮賽珞潞液（將破乒乓球浸入丙酮溶液中）

、小酒杯、麥（吸）管、70%酒精棉球、筆、紙吊牌等。三、說明：

1、花器構(gòu)造：棉花為雌雄同花植物。每朵花由花萼、花冠、雄蕊和雌蕊四個部分組成。在花的外層，有苞葉3片，基部聯(lián)合（如中棉）或分離（如陸地棉）。陸地棉在苞葉基部還有3個蜜腺?；ㄝ嘤?枚萼片聯(lián)合而成，圍繞著花冠的基部。

花冠由5片花瓣組成，花瓣的大小和顏色因品種而異。一般海島棉最大，陸地棉次之，亞洲棉和非洲棉最小；陸地棉乳白色，海島棉黃色，亞洲棉白色、黃色或紅色。在海島多數(shù)亞洲棉及個別陸地棉（如金字棉）花瓣基部常常有紅心。開花的第二天，花瓣變紅色。

開花的第二天，花瓣變紅色。雄蕊由花藥和花絲組成，花絲基部聯(lián)合成管狀，稱雄蕊管，雄蕊5排，有花藥60-90個左右。開花前后花藥開裂，散出花粉。一朵花中約有花粉粒2萬粒左右，花粉粒黃色或白色。雌蕊著生在雄蕊管中，分柱頭、花柱和子房三部分。柱頭有刺狀突起，并在開花時分泌粘液，能粘著花粉。子房3-5室或更多，每室有胚珠6-11個，受精后可發(fā)育成種子，子房發(fā)育成棉桃。2、生物學特性：棉花從現(xiàn)蕾到開花的時間，因品種、現(xiàn)蕾的早遲、氣候條件、花蕾著生部位的不同而不同，岱字棉一般約需21-29天。

開花次序：就一株而言，從下向上，由內(nèi)到外，成螺旋式進行。相鄰果枝相同節(jié)位上的花，開花日數(shù)間隔2-4天，同一果枝相鄰果節(jié)上的花，開花日數(shù)約間隔6-8天。但是隨著棉種和品種以及氣候條件的不同而異。一般早期間隔日數(shù)較后期短，主要是由于后期溫度漸低，養(yǎng)分供應(yīng)減少的關(guān)系。

棉花整天都能開花，但以上午10時前后開花最多。開花后花粉生活力一般僅能維持數(shù)小時，柱頭生活力也只能維持一天，因此授粉工作必須在開花的當天上午進行才易成功。

棉花在開花的時候，雄蕊和雌蕊已經(jīng)成熟，在開花的同時（或稍有遲早），花絲伸長，花藥開裂，散出花粉，一部分花粉落到自己的柱頭上。在正常條件下，授粉后8小時已有一部分花粉管進入子房，整個受精過程約需24小時，長的約36小時。

棉花為常異花授粉植物，天然雜交率隨品種、環(huán)境條件及昆蟲的多少而異，一般為5-10%。四、步驟和方法

1、觀察棉花的花器構(gòu)造

2、按下列方法進行棉花的有性雜交

（1）去雄：于雜交的前一天下午，選擇母本植株第3-10節(jié)果枝上第1-2果節(jié)上的花朵（乳白色，花冠稍露出苞葉，估計第二天可以開花）進行去雄，常用的方法有以下兩種：a、手剝?nèi)バ鄯ǎ合扔檬种笓荛_苞葉，再用大拇指指甲從花萼上緣切入，將花瓣和雄蕊管一并剝?nèi)ィㄇ形饌白臃亢团銎苹ㄋ帲缁ㄋ幤屏?，?yīng)用酒精擦手，以殺死花粉），使雌蕊露出，然后用長約4厘米的麥（吸）管套在花柱上，麥（吸）管需高出柱頭，如麥管的末端無節(jié)，則需將麥（吸）管末端用手捏扁，稍彎折，或塞上小棉球。b、麥管切雄法：用手指截去花冠上部，使柱頭露出，然后用長4厘米的麥管套上，輕輕轉(zhuǎn)動，并向下推壓，使花絲折斷，花藥落下，但是必須將花藥全部清除干凈，麥管末端同樣要捏扁和彎曲。

（2）父本隔離：與去雄的同時，要在父本植株上選擇估計第二天上午可以開花的花朵進行隔離。隔離是用棉線將花冠扎住，或用丙酮賽珞潞液（將破乒乓球浸入丙酮溶液中）粘住花冠，不使開花，以防異花授粉，隔離的花朵供雜交時采集花粉用。

（3）授粉在去雄的次日上午9-10時進行，此時花粉和柱頭的生活力均較強。授粉時，先將父本隔離花朵上已成熟的花粉輕輕抖入小酒杯中，然后取下母本花朵上的麥管，用小毛刷沾花粉涂抹在柱頭上，再套上麥（吸）管。授粉結(jié)束后將寫好的紙吊牌套掛在雜交母本花柄的基部。

棉花的蕾鈴脫落率常常高達80%左右，為了能達到獲得雜交種子，應(yīng)多做幾朵花，同時為了增加雜交花朵的營養(yǎng)，在雜交時，應(yīng)隨即將雜交果枝的邊心摘除。五、作業(yè)

1、熟悉棉花花器構(gòu)造，繪出簡圖；

2、每人從母本品種植株上選擇1朵花，用手剝?nèi)バ鄯ㄈバ?。再從父本品種中選擇3-4朵花用線隔離，次日上午進行授粉；

3、簡述棉花有性雜交的方法。實驗五

玉米有性雜（自）交技術(shù)一、實驗?zāi)康?/p>

1、了解玉米的花器構(gòu)造和開花生物學特性

2、掌握玉米的有性雜（自）交技術(shù)二、材料及用具

玉米自交系若干、剪刀、回形針、套雄紙袋、套雌紙袋、70%酒精棉球、紙牌、鉛筆等三、說明

1、玉米的花器構(gòu)造：

玉米為雌雄同株異花作物，其自然異交率可高達95%以上。（1）雄穗雄穗著生在玉米植株的頂端，屬圓錐花序，雄穗主軸上生有側(cè)枝，在主軸和側(cè)枝上著生相對成對的小穗，每對小穗中，有柄小穗位于上方，先開花，無柄雄穗位于下方，后開花。每一小穗有護穎兩枚，小花兩朵，每朵小花有內(nèi)外穎各一片，雄蕊3枚花絲很短花藥二室，每個花約有花粉粒2000-2500個，全穗約有花粉2000萬顆以上。（2）雌穗雌穗著生于植株中部葉腋內(nèi)的短側(cè)枝上，外有苞葉，屬肉穗花序。穗的中心為粗大的穗軸，其上著生許多縱行排列的成對小穗，小穗無柄，基部有護穎兩個，小花兩朵，一朵可孕，一朵退化?？稍谢ㄓ蓛?nèi)外穎和雌蕊組成。雌蕊包括子房、花柱和柱頭，抽出的花絲為柱頭的延長物，故花絲的各部分均可授粉。另一朵不孕小花僅有內(nèi)外穎各一片。2、開花的生物學特性

在玉米的同一植株上，雄穗抽出的時間一般比雌穗早4-5天，有雄穗先熟的特征。在正常的情況下，雄穗抽出后2-5天開花。雌穗吐絲一般要比雄穗開花期遲3-4天。在干旱情況下，可延遲7-8天。由于雌雄花序著生在植株的不同部位，散粉和吐絲的先后有差異，因此，玉米經(jīng)常是異花授粉，一般天然異交率在95%以上，所以玉米是天然異花授粉作物。雄穗一般在抽出葉鞘后2-5天開始開花。主軸上中部的花先開，然后頂部、下部的花依次開放，側(cè)枝的開會順序是從上餓額下的。開會盛期是在開會后的第2-5天，但其中的60%花朵是集中在開會后的第3-4天，因此，在這時采集花粉是最有利的時期。整個雄穗從開始開花到開花結(jié)束約需7-8天，。因品種和氣候條件的不同而異，短的只有4天左右。一天內(nèi)開花最盛的時間是上午8-11時，散粉最盛時間是9-11時，這是授粉的最好時間。一般午后開花很少。當時如果在下午雨過天晴，開花的百分率會有增高。玉米開花的最適溫度為25-32OC，相對濕度為50-70%。雌穗的抽絲次序，通常是雌穗中下部的小穗花絲最先抽出，依次是下部、而后是上部小穗，最后為頂部小穗。增高果穗從開始抽絲到結(jié)束，一般約需2-5天，花絲一經(jīng)抽出，就具有受精能力。如果抽出的花絲未受精，則可以繼續(xù)伸長，長度可達40厘米以上，柄保持新鮮色澤，一經(jīng)授粉，花絲很快凋萎而變成褐色。花粉的壽命，在田間條件下可維持8-12小時（在24小時后則完全喪失生活力）。在高溫干旱的條件下則很快喪失生活力?；ㄋ幤屏亚埃渲械幕ǚ奂匆殉墒?。在玉米自交時，當有的自交系中雌穗已吐絲而雄穗遲遲不開花的時候，可采用捻粉的方法（就是有手指捻小穗，把已成熟的花藥捻開，把花粉涂抹在花絲上）進行自交。花絲的生活力一般可維持7-10天，但以抽絲后的第2-5天生活力最強，在這段時間里進行自交或雜交是最適宜的。花絲抽出7天后生活力開始衰退，到第11天，幾乎喪失受精能力，但花絲在未抽出苞葉之前，也有一定的受精能力，在自交工作中如遇到雌穗遲遲不抽絲，而雄穗花即將開放完畢時，可剝開果穗上的苞葉授粉?；ǚ勐湓诨ńz上約經(jīng)數(shù)小時即開始發(fā)芽，18-24小時可完成受精過程，受精后30-40天，胚發(fā)育完全，并達到正常大小。四、步驟和方法

1、觀察玉米的花器構(gòu)造，了解玉米的開花生物學特性

2、按下列步驟與方法進行玉米的自交或有性雜交：（1）、套袋：首先在母本品種中，選擇生長健壯的植株，在雌蕊尚未抽絲前套袋隔離。袋口用回形針扣緊。套雌工作全天均可進行。待花絲抽出的當天，從父本品種中選擇已初步開花的植株，將其雄蕊用紙袋套上，袋口用回形針扣緊，套雄工作一般在下午進行（也可在上午進行），這樣，到次日上午授粉時可相距12小時以上。散落在父本雄穗上的其它植株的花粉已基本上喪失了生活力，從而避免了花粉的混雜（2）授粉：采集花粉最適宜的受精一般是上午8-11時，采集花粉時，一手將父本植株的的頂部稍稍向下彎曲，另一手輕拍紙袋，使花粉落在紙袋中，抽出紙袋，將袋口摺緊然后取下紙袋。如母本植株上的花絲過長，可用剪刀將花絲剪去一段（留半寸左右），迅速將紙袋中的花粉均勻抖落在花絲上。授粉完畢，立即將紙袋套在已授粉的雌穗上，袋口仍用回形針扣緊。再將用鉛筆寫好的紙牌掛在雜交果穗的莖節(jié)上。五、作業(yè)

1、熟悉玉米的花器構(gòu)造，繪出玉米的雌、雄蕊花器圖。

2、每人從田間選擇1株，將果穗套上隔離紙袋，寫明母本名稱。套袋后，每日觀察套袋果穗的吐絲情況，待吐絲后，將雄穗套袋，次日上午8-11時授粉，在紙牌上寫明授粉日期及授粉人姓名。六、思考題

玉米生殖器官與其它禾谷類作物有何不同？在雜種優(yōu)勢的利用方面有何意義？實驗四

油菜有性雜交技術(shù)一、目的

1、熟悉油菜花器構(gòu)造和開花生物學特性

2、掌握油菜有性雜交技術(shù)

二、材料及用具

油菜品種若干、鑷子、剪刀、小酒杯、雜交紙袋、小紙牌、回形針和鉛筆等。二、材料及用具

油菜品種若干、鑷子、剪刀、小酒杯、雜交紙袋、小紙牌、回形針和鉛筆等。三、說明

1、花器構(gòu)造：油菜的花屬于總狀花序。每朵花有花萼、花冠各4片。開花時，花瓣呈十字形排列，黃色，雄蕊6枚，4長2短，稱四雄蕊?；ㄋ?室，成熟時上下裂開，雌蕊1個，柱頭呈乳頭型，花柱較短，子房中有假隔膜，分成2室在雄蕊基部與子房之間6綠色蜜腺4個。2、開花生物學特性：油菜抽苔后，約經(jīng)10-20天開花。一株油菜的開花次序：主軸上的花先開依次為第一側(cè)枝、第側(cè)枝，同一花序是的開花次序，不論主軸或是側(cè)枝均是由上而下，從外向內(nèi)。一朵花的開放過程：一般在下午4-5時開始，到次日上午10時左右花瓣全部展開，呈十字形，花藥隨之破裂，散出花粉。一朵花長開放到花瓣、雄蕊凋萎約需3-5天。一個花序開花延續(xù)時間可達1個月以上，所以很便于進行雜交工作。但是，一株的有效花期大約是10-15天，一個品種的有效花期約為20-30天（花期的長短與當年氣候，尤其是與溫度的關(guān)系很大，溫度高時，開花快，花期縮短）?；吭缙陂_放的花，由于發(fā)育不正?；蚴诜蹠r溫度過低，結(jié)實率較低；側(cè)枝和各分枝頂端的花由于開花晚，營養(yǎng)條件差，結(jié)實率較低，而且種子較小或成熟不充分，因此這些花朵均不宜作雜交用。一天開花最盛時間，約在上午9-10時前后，看來環(huán)境的最適溫度為14-18OC左右，相對濕度為70-80%左右。油菜就其形態(tài)學、細胞學和生物學特性來說，可以分成三大類型，即芥菜型、白菜型和甘藍型。目前生產(chǎn)上栽培面積較大的品種----秦油2號即屬于甘藍型。油菜天然異花授粉的程度因類型和品種的不同而不同。甘藍型和芥菜型一般天然異交率較低，約為5-10%左右，最朵不超過30%，屬于常異花授粉作物，白菜型天然異交率較高，一般在80-95%以上，屬于天然異花授粉作物四、步驟和方法

1、觀察油菜的花器構(gòu)造。

2、按以下步驟和方法進行油菜的有性雜交。（1）去雄：從母本品種上選擇生長健壯的植株，將主軸和第一側(cè)枝上頂端過小的花蕾與下部已開放的花朵全部摘除，保留中下部即將開放的花蕾10-15個。去雄時，用鑷子撥開萼片和花瓣，把6枚雄蕊輕輕夾出，然后套上隔離紙袋并掛牌，紙牌上用鉛筆寫明母本名稱、去雄日期等。為了防止父本花粉混雜，父本的花序在開花的前一天或去雄的同時進行套袋隔離（先把已開放的花朵摘除）。（2）授粉：一般在去雄后的第二天授粉，必要時也可在去雄的同時進行。油菜在開放前2-3天，柱頭已可接受花粉進行受精，晴天在上午9-10時為開花的最盛時間，也是授粉的最佳時間，下午也可授粉，但是中午不宜進行，為提高結(jié)實率，還可進行重復(fù)授粉。授粉時，先從父本花序上采集花瓣張開、花藥剛破裂的花粉涂在母本的柱頭上，或從剛開放的花朵中采集已成熟的花藥放在培養(yǎng)皿中，待溫度稍高，花藥開裂后授粉，大量授粉時，可用鑷子將花粉取放在培養(yǎng)皿中，然后用橡皮頭將花粉涂抹在柱頭上，授粉完畢，復(fù)套紙袋，在紙牌上寫明父本名稱和授粉日期。授粉7-10天后即可去除紙袋，以便通風透光，以利于種子的發(fā)育和成熟。五、作業(yè)

1、解剖油菜的花，繪出花器構(gòu)造圖。

2、每人從母本植株上選擇2個花序，進行去雄工作。其中一個花序于去雄的同時進行授粉，另一個花序于次日進行授粉。7-10天后，去除紙袋，統(tǒng)計不同授粉時間的雜交效果，列入下表比較。

表、油菜雜交結(jié)果登記表