園藝植物育種學實驗指導書

2021-07-15 18:19:07 字數 4747 閱讀 5795

園藝植物育種學總論

實驗指導書

黃桂香編著

廣西大學農學院園藝系

2023年3月

實驗一園藝植物花粉生活力測定(3h3

(一)果樹花粉生活力測定3

(二)蔬菜花粉生活力測定6

實驗二、三園藝植物開花習性觀察及有性雜交育種(6h) ……………7

(一)果樹開花習性觀察及有性雜交育種7

(二)蔬菜開花習性觀察及有性雜交育種8

實驗四、園藝植物品種描述及鑑別(3h10

(一) 番茄品種描述及鑑別10

(二) 荔枝品種描述及鑑別13

實驗五、種胚分離培養技術(3h16

實驗六、園藝植物選擇育種(3h17

實驗七、園藝植物品種調查及育種方案的制訂(6h)……………………20

實驗八、園藝植物花粉單核期觀察(3h20

實驗一、園藝植物花粉發芽試驗及生活力測定

內容一:果樹花粉發芽試驗及花粉生活力測定

一、目的要求

練習並掌握果樹花粉發芽試驗及花粉生活力測定技術

二、材料用具

供試花粉、氯化鈣、硼酸、瓊脂、蔗糖、凹玻片、棉花、染色瓶、蒸餾水、顯微鏡、計數器、天平、載玻片、蓋玻片、燒杯、鑷子、水浴鍋、玻璃杯、玻棒、冰箱、溫箱、乾燥器等。聯苯胺、α—萘酚、碳酸鈉、酒精、過氧化氫、氯化三苯基四氮吡、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、量筒、量瓶、滴瓶等。

安全提示:因聯苯胺、α—萘酚、氯化三苯基四氮唑為易制毒化學品,操作時要按規範要求,避免人體直接接觸,注意安全。

三、說明

在有性雜交工作中,常因雜交親本組合的花期不遇,或親本植株異地而必須預先收集父本花粉,花粉應貯藏在低溫(0—4℃),乾燥(相對濕度0—4%)不受陽光直射(或黑暗)的環境下,可以較長時間地保持花粉的生活力,經貯藏或外地採來的花粉,在授粉之前,必須檢驗花粉的生活力,以確定花粉發芽的可靠程度,這對檢驗雜交後的效果,具有重要意義。

花粉人工發芽的效果與培養基的配製是否適合有很大關係,培養基常用不同濃度的蔗糖和瓊脂1%及蒸餾水配製而成,不同果樹的花粉對蔗糖濃度要求不同。一般柑桔花粉要求蔗糖濃度以10—15%為宜;蘋果及梨以10—15%為宜,桃以10%為宜。通過控制蔗糖濃度的高低可調節培養基的滲透壓,防止播種的花粉在培養基上發生破裂現象。

培養基一般以微酸性為宜,ph值相應調整在6—5.2之間,發芽溫度控制在20—25℃,並需要空氣和較高的濕度。如在培養基中加入少量的硼酸和維生素b1,更可促進花粉發芽。

測定花粉生活力,同樣是檢查花粉的質量,因為做花粉發芽試驗時,操作較複雜,裝置要求較高,需時也較長。為了簡易而迅速地測定花粉的生活力,也有用化學染色的方法測定花粉生活力,但此種方法有乙個很大的缺點,就是不能真實地反映出有發芽力的花粉究竟有多少,因為即使染上色的花粉也不一定都具有生活力。所以一般常用而且較為可靠的方法仍然是採用花粉發芽試驗,而染色法作為一種粗略的快速測定,還是比較簡便的。

四、方法和步驟

(一)花粉發芽試驗

(1)培養基的配製:在100毫公升蒸餾水中,加入瓊脂1克,蔗糖(按果樹花粉種類不同的比例加入)和0.01g的硼酸共同置於燒杯中加熱煮沸,使瓊脂和蔗糖等充分溶解於水中,在加熱過程中,由於水分蒸發,必須加入失去的水分,才能保持準確的濃度,然後將燒杯置於水浴鍋中(或盛熱水的燒杯中)備用,以防培養基冷卻凝固

(2)發芽床的裝置:用玻棒將冷卻前(約50℃)的培養基滴入凹玻片的凹孔中(1—2滴),要求培養基表面必須園正,待其凝固後用作播種花粉之發芽床。

(3)播種花粉用接種絲或頭髮沾上花粉(花粉事先收集使之乾燥,貯藏於乾燥器中置於冰箱內)少許,均勻地播種於培育基表面,播種時要防止花粉成團堆集於培育基上;也要防止花粉埋入培養基過深,影響花粉發芽。播種後要在顯微鏡下檢查,花粉分布是否均勻。花粉堆積過多難以計數,而過少則影響發芽。

以每一視野中(10×10)分布有100—200粒左右花粉為宜。播種完畢後,將凹玻片插入染色瓶中(染色瓶底事先放入少量的脫脂棉,並加入適量的無菌水),蓋上瓶蓋。再在染色瓶上貼上標籤,註明花粉種類,蔗糖濃度,採集時間,播種時間,工作者姓名等。

然後置於溫箱中(溫度調至25—28℃左右)。

(4)播種後的檢查:播種根據樹種不同,隔不同時間在顯微鏡下,檢查花粉發芽情況、蘋果、梨、桃在3—4小時後檢查第一次,以後每隔2—4小時檢查一次(北方可適當縮短2次之間的時間),柑桔在24小時檢查一次。每次檢查三個視野(最好能固定視野檢查。

如不能固定視野檢查,則每次檢查的視野不能重複)。同時用計數器統計出花粉總粒數及發芽粒數,直至花粉粒數不再增加為止,花粉發芽標準,以花粉管伸長超過花粉直徑為準。

表一花粉發芽記載表

(二)花粉生活力測定

1、b、c夏爾達考夫染色法:具有生活力的花粉粒中,含有過氧化物酶,它能促使過氧化物放出活性氧,這種氧是在花粉萌發時,進行的許多綜合反應時所必需的。因此,通過對過氧化物酶的測定,可間接地判斷花粉是否具有生活力。

(1) 預先配製下列溶液

① 0.20克聯苯胺溶於100毫公升50%酒精溶液中。

② 0.15α-萘酚溶於100毫公升之50%酒精溶液中。

③ 0.25克碳酸鈉溶於100毫公升之蒸餾水中。

以上三溶液分別裝入棕色瓶中貯藏備用(或用量瓶放在暗色避光處),使用時將上述三種溶液等量混合,配成混合液,裝於棕色滴瓶中備用。

④ 在使用前配好0.3%過氧化氫溶液,裝於棕色滴瓶中備用。

(2) 操作步驟:

在載玻片上加入少量待測花粉,然後在花粉上滴一小滴混合液和一小滴過氧化氫溶液 ,用玻棒把花粉和溶液充分混合,再蓋上蓋玻片(蓋上後常出現很多氣泡,不要把氣泡認為花粉),經過3—4分鐘後,在顯微鏡下檢查被染色和未染色的花粉粒數,因聯苯胺被氧化後呈蘭色,α—苯酚被氧分後呈紅色,同時被氧化則呈紫紅色,因此聯苯胺,α—苯酚和過氧化氫的混合液同時參與作用下,凡具生活力的花粉因含有過氧化物酶使過氧化氫釋放出氧,從而使花粉染成紅色。生活力愈強的花粉染色愈深,不具生活力的花粉則呈黃色和無色。

(3) 觀察和測定結果:

表二花粉染色記載表

每片觀察三個視野,總數不少於500粒左右,統計出具有生活力的花粉粒的%。

2、氯化三苯基四氮唑(簡稱t、t、c)染色法:具有生活力花粉的脫氫酶,在催化去氫的過程中,把氫轉移到它的物質上去,使用t、t、c與催化過程中產生的氫結合,使具有生活力的花粉粒變成紅色。

(1) 預先配製下列溶液:

① 磷酸鹽緩衝液:在100毫公升的蒸餾水中,溶解0.8323克的磷酸氫二鈉(na2 hpo4 2h2 o)和0.

273克的磷酸二氫鉀(kh2 po4),調整ph值為7.17。

② t、t、c溶液:稱取0.02—0.05克的t、t、c溶解在10毫公升的磷酸鹽緩衝溶液中,溶液配好後,裝入棕色滴瓶內,置於暗處。

(2) 操作步驟:

① 取少量花粉放在載玻片上,並在花粉上滴1—2滴配製液,用玻棒混合後,蓋上蓋玻片。

② 將此蓋玻片置於恆溫箱中(35—40℃)約15—20分鐘。

③ 在顯微鏡(10×10)下觀察,凡具有生活力的花粉粒呈紅色,部分失去生活力的呈淡紅色,無色的是死的和不育的花粉粒。

(3) 觀察和測定結果:

表三花粉染色記載表

內容二蔬菜花粉生活力測定及發芽試驗

一、實驗目的

練習各種蔬菜花粉生活力測定的基本方法;了解不同蔬菜作物的花粉貯存條件對其生活力的影響。

二、原理

1、生活力測定

將花粉用某種化學藥品直接染色,根據花粉形態和染色情況判斷花粉生活力有無或強弱的方法。常用的方法有i2—ki溶液染色法,氯化三苯四氮唑法(ttc),過氧化物酶測定法等,本試驗採用i2—ki溶液染色法。

2、發芽試驗法

是將花粉播到培養基上,使其吸收水和少量營養物質,觀察發芽情況,判斷花粉生活力。此法是最直觀可靠的。

三、實驗材料和用具

1、試材:白菜、黃瓜、茄子等蔬菜作物的新鮮花粉或貯藏花粉。

2、用具及藥品:載玻片、蓋玻片、顯微鏡、光照培養箱、鑷子、培養皿、凹玻片、染色缸、培養基、i2—ki溶液等。

四、實驗步驟

(一) 生活力的測定

1、取樣:採集成熟的新鮮花粉或貯存過的花粉。

2、染色液配製:先溶解2gki,後加入1gi2,全部溶解後定容成100毫公升,即製成含i為2%的母液,用前按需要稀釋即可。

3、染色:因正常花粉一般可積累比較多的澱粉,而敗育花粉則不積累澱粉,利用i2—ki對澱粉的特異染色反應可區分開來,正常的花粉呈藍黑色,敗育的花粉呈黃褐色。(注:

很小粒花粉視為敗育)。

4、統計及計算。

表1 花粉生活力測定記載表

(二) 發芽力測定

1、取樣:採集成熟的新鮮花粉或貯存過的花粉。

2、培養基製備:①成分:蔗糖10%~12%+硼酸0.01%+瓊脂0.5%。

②煮溶③滴定

④冷卻。

3、播種:用解剖針等尖細物將花粉均勻地播在培養基表面(勿弄破表面)。

4、培養:在25~28℃下,培養48小時。

5、鏡檢:在10×10倍下鏡檢。統計結果填表2。

表2 花粉發芽測定記載表

實驗二、園藝植物開花習性觀察及有性雜交育種

內容一果樹的開花習性觀察及有性雜交育種

一、實驗目的

本實驗通過教師講解、現場觀察、實際操作,使學生了解供試園藝植物的花器構造、開花習性並掌握有性雜交技術。

二、實驗方法及步驟

(1) 觀察供試園藝植物的花器構造、開花習性。

(2)確定雜交組合:根據當地的育種目標,在掌握親本性狀的遺傳傾向,品種開花早晚等前提來確定雜交組合。

雜交親本的選配,原則上要符合育種目標的要求,在經濟性狀上做到取長補短,在組合的選配中母本更為重要,最好具備下列條件:優點較多,缺點較少的生產品種,單胚性型別或平均胚數較少的品種,父本應具有花粉生活力強,某些相對性狀(如翼葉、胚的顏色)具有顯性,但雄蕊退化的品種不能作父本,對於高度自花授粉的無性胚佔優勢的柑桔類,雜交組合宜適當增多,每雜交組合的花朵數應不少於200朵。

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