《园艺植物育种学导论实验指导书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《园艺植物育种学导论实验指导书.doc（21页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、园艺植物育种学导论实验指导书福建农林大学园艺植物遗传育种教研室. 17 .目 录1. 实验一 园艺植物种质资源调查12. 实验二 园艺植物花粉的发芽试验及生活力测定33. 实验三 园艺植物有性杂交技术84. 实验四 园艺植物多倍体的诱变115. 实验五 园艺植物多倍体诱变材料鉴别136. 实验六 园艺植物的芽变选种157. 实验七 园艺植物的芽变嵌合体观察17实验一 园艺植物种质资源调查一、目的意义我国幅员辽阔，地形复杂，具有多种多样的气候和土壤，园艺植物种质资源丰富，素有“园林之母”之称，世界上许多重要的园艺植物种类起源于中国。调查、收集、利用、保存研究这些种质资源，对于改良现有园艺植物品种
2、，提高园艺植物的产量和质量均有重要的现实意义。本实验的目的是通过参加园艺植物资源调查，掌握园艺植物资源调查方法，正确认识种质资源调查的意义。二、材料用具钢卷尺、游标卡尺、皮尺、照相机、标签、记录本、调查表、绘图表、铅笔、橡皮檫、绘图笔、标本夹、采集箱、草纸、塑料布、资料袋、参考资料三、方法和步骤1.确定调查时间：原则上一年四季均可进行，观花的园艺植物种类以开花期为好，观叶类以生长期为好，观果类以果实成熟期为宜。2.确定调查地点：选择种类较为齐全的公园、品种园或自然保护区作为调查地点。3.调查方法：先试点，再全面铺开，通过试点，熟悉调查方法，统一记载标准。4.调查内容：1)被调查地区的一般情况(
3、社会经济情况、市场供求状况、自然条件)。2)园艺植物概况的调查，对种类和品种必须作为重点，进行详细调查。3)园艺植物种类和品种的代表植株调查。4)图表标本资料的制作和采制。5.调查步骤：1)查阅被调查地区的地方资料(地形地势图、地方志、农业资料、气象资料、土壤资料、植物资源资料、园艺植物生产及销售的信息资料)。2)调查园艺植物的种类品种及野生资源，并进行分类。3)对代表植株进行实地观察、记载采集标本，对重点材料(如优良品种、有价值的野生资源，还应绘图照相、供鉴定和识别品种时参考，并收集插条或种子于种质圃保存。6.及时整理和分析调查资料，写出调查报告。附件一：标签正反面项目 采集人_号 数_ 年
4、 月 日省 市 县 乡 村 附件二：园艺植物品种代表植株调查表 编号_中文名称_ 原产地_ 叶形_学名_ 采集地_ 叶色_种植日期_ 株 高_ 果大小_发芽日期_ 花 色_ 果实色_开花日期_ 花 型_ 果形_枯萎(休眠日期)_花大小_ 抗性_采种日期_香 味_ 繁殖方法_环境_ 评 价_ 调查人_调查地点_实验二 园艺植物花粉的发芽试验及生活力测定一、目的意义在园艺植物有性杂交中，花粉质量的好坏，关系到杂交的成功与否，花粉质量的检查常采用花粉发芽试验及生活力测定。花粉人工发芽的效果与培养基的配制是否适合有很大关系，培养基常用蔗糖、琼脂及蒸馏水配制而成，不同种类园艺植物的花粉，对蔗糖浓度要求不
5、同，一般为1020(见表1)；培养基中加入12琼脂，可防止花粉吸水过多而发生破裂。培养基一般以微酸性为宜，pH值调整到5.56.0之间，发芽温度控制在2025，相对湿度在90以上。为了简易而迅速地测定花粉生活力，通常用染色法，常用的染色剂有0.5氯化三苯基四氮唑(TTC)，1碘碘化钾，1醋酸洋红。本实验采用0.5氯化三苯基四氮唑为染色剂，根据着色的深浅，测定花粉的生活力。通过本实验操作，掌握花粉发芽试验和生活力测定的技术。二、材料与用具1.材料：四季桔、白玉兰、含笑、麦秆菊等园艺植物的花粉，蔗糖、琼脂、蒸馏水，磷酸氢二钠(Na2HPO42H2O)、磷酸二氢钾、氯化三苯基四氮唑(T.T.C)、C
6、aCl2、凡士林、纸袋、大头针、纸牌。2.用具：分析天平、托盘天平、载玻片、盖玻片、烧杯、镊子、电炉、石棉网、玻棒、试剂瓶(含棕色瓶)、标签、量筒、冰箱、干燥器、玻璃杯(直径1cm、高0.5cm)。凹玻片、指形管。表1若干种园艺植物花粉发芽最适宜的蔗糖浓度园艺植物种类蔗糖浓度()园艺植物种类蔗糖浓度()朱 顶 红115杜 鹃510风 信 子5紫 罗 兰10王 百 合5马 蹄 莲10麝香百合5桃10萱 草5梅1015山 茶5羽衣甘兰15石 竹510香 豌 豆1520鸢 尾515四 季 桔1525三、花粉的采集与贮藏1.花粉的采集为了保证父本花粉的纯洁性，在授粉前12天，对绽蕾的花朵事先套袋隔离，
7、当花粉成熟撒出时即落在纸袋中；也可将花枝或花朵剪下，在室内阴干或放入恒温箱内，保持10左右，待花粉散出后，装入指形管中备用。2.花粉的贮藏有性杂交工作中，常用杂交亲本组合的花期不遇或亲本植株相距较远或异地，必须事先收集父本花粉，将收集的花粉阴干，以不粘为度，除去杂质，分别装入指形管或小瓶内(以容器的1/5为宜)，用双层纱布扎封瓶口，并在容器贴上标签，注明品种采集地点和时间，然后将容器放于（盛有无水氯化钙等吸水剂）干燥器内，置阴凉处或0-2冰箱内贮存，可以较长时间地保持生活力。四、花粉生活力测定1.原理具有生活力的花粉的脱氢酶，在催化去氢的过程中，把氢转移到其它的物质上去，使T.T.C与催化过程
8、中产生的氢相结合，使具有生活力的花粉变红。2.配药A.磷酸盐缓冲液：在100毫升的蒸馏水中，溶解0.832克的磷酸氢二钠(Na2HPO42H2O)和0.273克的磷酸二氢钾(KH2PO4)，pH值为7.17。B T.T.C溶液：称取0.020.05克的T.T.C溶液在10毫升的磷酸盐缓冲液中，溶液配好后，装入棕色滴瓶内置于暗处备用。3.操作步骤：A.取少量花粉放在载玻片上，并在花粉上滴上12滴T.T.C溶液，用镊子尖端搅拌液滴使花粉均匀散开，盖上盖玻片。B.将此载玻片放入3540的恒温箱中加热，时间大约1520分钟。C.在显微镜下(1010)观察：凡具有生活力的花粉粒呈红色，部分失去生活力的呈
9、淡红色，不染色的为死的和不育的花粉粒。每片观察三个视野花粉粒总数，至少应在500粒左右，并统计出具有生活力的花粉百分率，填入下表：表2 花粉生活力测定表 供试品种类型收集时间测定时间第一视野第二视野第三视野具有生活力花粉百分数备注花粉总数染色总数花粉总数染色总数花粉总数染色总数五、花粉发芽试验1.培养基的配制盛100ml蒸馏水的烧杯中加入1克琼脂，蔗糖(因园艺植物种类而异)，然后加热煮沸使其充分溶解。2.发芽装置的制作用玻棒沾一滴培养基轻轻滴在盖玻片中央形成一个弧形发芽床，取一凹玻璃片，在其凹槽滴一滴蒸馏水。3.花粉播种用棉花沾上花粉，在发芽床上轻轻抖动，使花粉均匀撒落在发芽床表面，花粉堆积过
10、多难以计数，过少则影响发芽，以每视野中(1010)分布有100200粒左右的花粉为宜。播种完毕后，将盖玻片具有培养基的一面向下，放在凹玻片凹槽的正上方，用毛笔尖沾上凡士林将盖玻片的四边封闭起来。在凹玻片上贴上标签，注明花粉种类，蔗糖浓度，花粉收集时间及播种时间，工作者姓名等，然后放入2025左右的恒温箱中培养1224小时。4.镜检计数播种后4小时，取出凹玻片在显微镜(1010)镜检计数，统计发芽率。发芽标准以花粉管伸长超过花粉直径为准。每隔4小时镜检一次，直至发芽率不再增加为止。每次检查三个视野(每次观察的视野不能重复)。把记载结果填入下表：表3花粉发芽试验的记载表供试品种收集时间播种时间蔗糖
11、浓度第一次第二次第三次花粉发芽率%备注花粉总数发芽总数花粉总数发芽总数花粉总数发芽总数作业：每人交一份花粉发芽率及生活力结果测定的实验报告 实验三 园艺植物有性杂交技术一、目的和要求掌握福州市常见园艺植物种类有性杂交程序和技术，要求达到比较精确和熟练的程度。二、材料和用具1.材料：福州市常见的几种园艺植物(月季、菊花、香石竹、山茶花、四季桔等)、纸袋、脱脂棉、纸牌、红漆、70酒精2.用具：镊子、授粉器(毛笔)、花粉瓶、培养皿、铅笔、回形针三、步骤和方法(一)杂交前的准备工作1.制订具体杂交计划，设计杂交工作记载表杂交计划的拟定，应根据育种目标和收集到的材料，正确选配杂交亲本，确定杂交组合数目和
12、杂交方式。每一组合要确定母本和父本以及选用的花朵数量及杂交方法。如果亲本花期不同，应设法加以调整，调整方法有：亲本分期播种，每隔10天或半个月播种一批亲本材料，以取得开花期相遇的亲本；对日照长度反应敏感的园艺植物可每天延长或缩短光照时间，以调节花期；对温度反应敏感的植物可用温度调节的方法来控制花期；父本开花早于母本的可用花粉贮藏的方法(见实验四)，花粉贮存于低温干燥条件下可延长贮藏期；但个别园艺植物如郁金香、君子兰，花粉贮藏的相对湿度不能低于40；应用生长调节剂处理：山茶、杜鹃、仙客来、牡丹等用赤霉素处理可提早开花。杂交工作是育种工作的开始，进行杂交后应作必要的观察记载以备检查和总结，因此要拟
13、订杂交工作记载表。2.熟悉花器构造和开花习性有些园艺植物的花器构造是不相同的，有两性花、单性花，在单性花中有雌雄同株，也有雌雄异株的。一般两性花容易自花授粉，在开花前需要去雄。对自花不育的两性花或单性花可不必去雄，但必须套袋隔离。对于各种园艺植物的花期，每一天的开花情况，开花的位置、次序以及花粉柱头的生活力等应事先了解，以便正确选择授粉日期和时间。(二)杂交的操作技术1.去雄和隔离在母本花朵花药开裂前去除雄蕊。如果母本自花不育则可不去雄(如菊花)，雌雄异花类不需去雄(如海棠类)。去雄用具(镊子等)，需用70酒精消毒，对花瓣较多的如山茶，月季，大丽花等，可剪去一些花瓣，以利去雄。去雄要细心，做到
14、干净、彻底，不遗留花药，并避免碰伤柱头。去雄完毕后，用透明纸袋将花朵罩上，以隔绝外来花粉传入。对同一朵花其花多而又开放期长(如山茶花)，在开花前也要套袋隔离，以避免昆虫串粉混杂。套袋后要挂上标签，写上母本品种名称，去雄日期和工作人员姓名。2.授粉在一天中，选择父本花药开裂高峰期，采集花粉，直接授粉，或用贮藏的花粉进行授粉。授粉时取下母本花朵的隔离袋，用洁净的毛笔或授粉刷蘸上花粉轻轻地涂在发育成熟、粘液较多的母本雌蕊的柱头上。对一些园艺植物柱头光滑不易粘着花粉的类型，在12天内要重复授粉。每完成一个授粉组合后，都必须用酒精把所用的工具消毒，以杀死残留花粉，再进行下一个授粉组合。授粉完毕后，应重新
15、套袋隔离，并挂牌（注明组合名称，杂交时间，授粉人姓名）。授粉后应观察雌蕊发育情况如柱头萎缩，子房胀大，说明杂交成功，一般在授粉后1周摘除纸袋，以免妨碍杂交的果实发育和生长。(三)杂交后的养护管理对杂交后的母株，要精心管理。一般花灌木要及时摘心、除萌、追施磷肥，并注意采取适当的防冻、防寒等措施，为创造有利于杂交种子发育的良好条件，增强母株的生长发育，促进杂交种子的充实饱满。授粉后，不同园艺植物的种子成熟时间长短不一，因此要根据植物的生育特点，适时采种。对于易脱落的朔果，因过分成熟影响发芽率，可在成熟时及时采种。对于不易脱离的种子(如菊花等)收获后经后熟再脱粒、净种，并按组合分别装入防潮的袋中，注
16、明采种日期、杂交组合名称，编号登记，进行贮藏以待播种。实验四 园艺植物多倍体的诱变一、目的要求人工诱变多倍体是现代园艺植物育种的有效途径之一，诱变多倍体的途径和具体方法很多，但以秋水仙素(碱)最为有效，本实验以百合和波斯菊为例，通过秋水仙碱诱变处理，掌握园艺植物多倍体诱变技术。二、原理秋水仙碱进入植物组织后，迅速扩散，并能通过植物维管管束系统在植物体内运转，它能阻止正在分裂的细胞纺锤体的形成，使分裂后的染色体因缺乏纺锤丝的作用而不能分开，二组细胞核染色体即重复为四组。因此利用秋水仙碱诱变多倍体要在分裂的中期即当核膜破裂时最有效，由于处理以后的细胞在一定时期内可继续分裂，但此时这些细胞核内的染色
17、体已经加倍成多倍体细胞，由此长成的器官即为多倍体器官，进而形成多倍体植株。三、配药将一定量的秋水仙碱结晶溶于冷水配成水溶液作为诱变剂，为增加药剂的吸附能力，还可加入0.2的展平剂平平加，也可渗入羊毛脂或加入适当甘油以减少水分蒸发，然后将配好的溶液倒入棕色瓶，贴上标签，写明浓度、时间，密封备用。四、诱变处理的方法1.点滴法：以0.10.4的秋水仙碱水溶液滴在幼苗生长点上，每日处理一次，如难形成水滴时，可在幼芽上盖一小片脱脂棉(表1)。2.种子浸渍法：用0.050.2的秋水仙碱水溶液将种子浸16天，浓度不能过高，如矮牵牛在0.010.1时发芽正常，超过0.1就抑制发芽。 表1园艺植物多倍体秋水仙碱
18、处理法 种类浓度()时间(小时)处理部位备 注波斯菊1124植株生长点金盏菊0.020.16114片叶幼苗矮牵牛1114幼苗生长点百合0.612植株生长点石竹属2114生长点或叶腋金鱼草0.2124生长点或叶腋凤仙花0.524片子叶幼苗(3)羊毛脂涂抹法：将羊毛脂与秋水仙碱混合成膏状，浓度为0.11.0左右。将软膏涂于苗的顶端即可，也可以琼脂代替羊毛脂。(4)喷雾法：用0.10.4秋水仙碱水溶液，对幼苗的生长点进行喷雾，一日数次。五、观察记载以清水处理作对照，处理完毕后对处理的芽或植株分别编号，挂牌注明诱变剂种类、名称、浓度、品种名称、处理时期。待芽长到一定长度或植株高到一定高度时，应和对照进
19、行比较观察，观察项目见表2。表2 园艺植物多倍体诱变观察记载表编号处理浓度处理时间检查日期枝、芽变化叶片变化花粉粒大小染色体数其它粗细节间长其它大小厚薄颜色形状气孔密度气孔大小叶柄其它实验五 园艺植物多倍体诱变材料鉴别一、目的要求掌握多倍体材料的外部形态，解剖学和细胞学鉴定技术。二、材料与用具1.材料：诱变材料的叶片、花蕾和种子、蒸馏水。2.用具：显微镜、培养皿、镊子、载玻片、盖玻片、目镜测微尺三、方法步骤1.外部形态鉴定：根据多倍体器官巨大性的特点，从外部形态进行观察与二倍体比较，通常多倍体植株高大，茎加粗，叶色变浓，叶片增厚并有凹凸不平的皱缩现象，叶柄变粗或缩短，生长缓慢，花器果实和种子变
20、大，结实性下降。2.气孔鉴定：1)取样：用镊子尖在叶片背面中脉两侧撕下一张约1cm2大的下表皮块。2)制片：载玻片上滴一滴蒸馏水，将撕下的下表皮块放在蒸馏水中展平，盖上盖玻片，用吸水纸吸去多余的蒸馏水，即可显微镜下观察。3)镜检：先在低倍镜下找到目的物，然后在高倍镜下用目镜测微尺量气孔保卫细胞大小，先量气孔保卫细胞长和宽占目镜测微尺的格数，然后从目镜测微尺每格的长度推算保卫细胞实际的长宽，在同一制片上测定1020个气孔保卫细胞的长和宽，求平均值。2.花粉粒鉴定花粉粒的制片(同上)，在低倍镜下找到目的物，然后在高倍镜下用目镜测微尺量花粉粒的直径，观察其直径占测微尺的格数。物镜测微尺(10)目镜测
21、液尺每小格长度目镜测微尺的格数再从目镜测微尺每格长度推算出花粉粒直径为多少，测定1020个花粉粒求平均值。将以上结果填入下表表多倍体鉴定记载表观察序号多倍体品种花粉直径()对照花粉粒直径()多倍体品种保卫细胞长宽()对照保卫细胞长宽()120平均 表3杂交工作记载表时间 _年_月_日 记录人_组合代号组合名称授粉日期授粉花数坐果情况采 种气象情况花粉来源授粉情况备注第一次调查第二次调查日期果数日期种子数平均每果种子数日期果数%日期%1实验六 园艺植物的芽变选种一、目的意义芽变选种是无性繁殖园艺植物的常见育种方法，具有简便易行，投资少，见效快的特点。目前园艺植物的许多优良变异类型是通过芽变选种获
22、得的。通过选种实践，了解无性繁殖园艺植物品种类型个体间的性状差异情况，掌握芽变选种的方法和步骤，分析鉴别变异的性质和特点，选出优良的单株。二、材料与工具1.材料：兰花2.用具：卡尺、卷尺、标签、铅笔、记载表、照相机、放大镜三、方法与步骤1.确定选种目标：针对兰花的市场需求，确定其选种目标，总的方向为：美丽、幽香、抗病、适应性广、繁殖力强。美丽，对于花艺品种，重点放在花型，包括花序和花的形状(花序一般直立，花形端庄)，大小(花朵小的应以多取胜)、瓣型、质地、花色素净或色彩鲜艳；对叶艺品种重点放在残艺、叶型、质地和叶色；对于型艺品种，重点放在株型：玲珑紧凑或舒展飘逸或苍劲雄健。香是指花的香味要纯正
23、，是一种特殊的沁人肺腑的清香，不是闷香、浊香，更不是脂粉香。适应性广指的是对温度、湿度、光照、肥力、酸碱度等环境条件有较宽的适应范围，栽培过程节约能源。繁殖力强指每年出芽多，对于花艺品种要求在确定的时间开花、花期长，花多，最好能多次自然开花，尤其是切花品种要计算每平方米每年花支数。在一次选种过程中，必须根据需要和可能，确定主要和次要目标，并在育种过程中不断修订和完善。2.确定选种时期：根据选种目标，抓住最容易发现的有利时机进行，一般可在开花期进行。这时最容易发现花的有利性状变异，如瓣型、花色、花形、花香、花序形状、花朵数等。其次可在灾害发生期进行，选抗性强的变异类型(抗病虫、抗旱等)。3.制定
24、选种程序：园艺植物芽变选种程序大致为初选、复选和决选。1)初选：从大量的兰花栽培或野生群体中选出有希望的变异单株，并对其进行标记、编号，作为选种材料。2)复选：对初选材料集中在相对相似的条件下进行科学的分析鉴别，从中选出符合选种目标的优良单株(株系)，一般选择生长条件如栽培环境条件相对一致的地方进行种植，消除环境误差，以原品种为对照，经13年的观察，性状保持稳定的单株(株系)可进入决选。3)决选：对经过复选的优良单株(株系)进行评定，决选出最优的单株(株系)。由选种个人或单位向各级兰花协会提出申请，提供完整的记录资料、实物材料、有关的鉴定及评价材料。组织专家进行综合评定，对入选单株(株系)进行
25、命名，注册报奖。4.根据选种要求设计出相应的观察记载表。5.组织实施。作业：每人交一份芽变选种报告，并附上观察记载表表1兰花芽变选种单株记载表植株编号_品种或类型名称_选种地点_地势_土质_繁殖方法_病虫害_适应性_抗逆性_花期_花色_花数_花朵大小_花序类型_花瓣_花香_叶形_叶色_株型_优点_缺点_记载人_记载日期_年_月_日 实验七 园艺植物的芽变嵌合体观察1、实验目的：巩固理解扇形嵌合体和周缘嵌合体以及组织发生层的概念。2、实验方法：观察比较园艺植物不同类型的嵌合芽变类型。3、实验操作方法：观察、比较、分析。4、作业：描述芽变的性状表现，比较扇形嵌合体和周缘嵌合体的形态差异；分析不同嵌合体组织发生层的嵌合类型。