专利名称：一种网室黄瓜蜜蜂授粉杂交制种的方法
技术领域：
本发明涉及农作物杂交制种技术领域，具体涉及黄瓜的杂交制种授粉技术。
背景技术：
黄瓜是一年生异花授粉作物，花单性，雌雄同株。70年代以前生产上主要应用常规 品种，80年代以后则主要应用杂交一代品种，随着杂交种子普及程度的不断提高和国外品 种的不断涌入，对杂交种子纯度、制种产量的要求也越来越高。利用雌雄同株的两个亲本杂 交制种时，母本植株会出现大量的雄花，而且雌花相对较少，在去雄、扎花和授粉等生产过 程中，人为操作不认真，就会影响杂交种子的纯度和产量。所以，目前国内外开始大量采用 雌性系制种，有效提高了种子产量和纯度。但随着人们生活水平的不断提高，劳动力成本不 断增加，而在黄瓜杂交制种过程中，多数采用人工去雄、扎花隔离、人工授粉的方式，授粉期 需要大量的人工投入，劳动力不足，严重制约了黄瓜杂交种子的规模化生产。因此，本发明 充分利用黄瓜异花授粉的特性，研究出在隔离网室内蜜蜂授粉的有效技术方案，利用蜜蜂 授粉替代人工授粉进行黄瓜杂交制种，有效提高了种子产量，解决了黄瓜杂交制种中劳力 不足的问题，实现了增产增收。
发明内容
本发明要解决的技术问题是雌性系黄瓜在网室杂交制种中蜜蜂授粉的技术难题， 以及黄瓜杂交制种中劳力不足，人工成本高的问题，提供一种能够提高黄瓜蜜蜂授粉杂交 制种种子产量和生产效益的网室黄瓜蜜蜂授粉杂交制种的方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案包括隔离网室的搭建，黄瓜杂交亲本的 选择，亲本的种植方式，蜂群的选择和放蜂授粉时间，其具体步骤如下(1)隔离网室的搭建，采用密度为30目以上的防虫纱网搭建隔离网室，隔离网室 占地面积> 200m2，隔离网室的高度> 2. 5m，隔离网室的顶部为平顶，在隔离网室的背风面 留一个进出口，方便人进出；(2)黄瓜杂交亲本的选择，选择雌性系的黄瓜自交系作为母本，黄瓜自交系的材料 作为父本；(3)亲本的种植方式，在边行种植1行母本，接着种植父本，然后种植母本，依次父 母本交替种植，父本母本的行比比例为1 3 ；父母本的种植株距35 40cm，行距50 60cm ；(4)蜂群的 选择，选择意大利蜂用于授粉；当667!112>隔离网室的占地面积彡200m2 时，在隔离网室内放置1个蜂箱，该蜂箱内有4 6个蜂脾，且其中子脾为1 3脾，并在放 蜂授粉前，将粉脾抽出，放入1 3个空脾；当隔离网室的占地面积> 667m2时，在隔离网室 内放置1 2个蜂箱，每个蜂箱内有6 8个蜂脾，且其中子脾> 3脾，并在放蜂授粉前，将 粉脾抽出，放入2 3个空脾；(5)放蜂授粉时间，在母本7节以上的雌花开花前3 5天进行放蜂，待80%以上植株20节以下的雌花谢花后将蜂箱撤走，授粉期为20天 30天。所述的意大利蜂可为当地人工饲养的意大利蜂。所述的父本还可以是雌性系或强雌系的黄瓜自交系材料，当父本是雌性系或强雌 系的黄瓜自交系材料时，则要从苗期开始进行雄花诱导处理，以便获得更多的雄花供杂交 授粉，其雄花诱导处理是当父本幼苗长到3叶1心，第三片真叶平展后直径为2-4cm时，采 用250mg/L的硫代硫酸银溶液，向生长点及幼叶喷雾，使整个植株的幼嫩组织湿润，3-4天 处理一次，连续处理5-6次。还可以在下面几个方面同时进行如下选择可达到更优的经济收益效果在所述的 隔离网室的搭建中采用密度为30目的防虫纱网搭建隔离网室，隔离网室占地面积为667m2， 隔离网室的高度为2. 5m，所述的父母本的种植株距为40cm，行距为60cm，所述的蜂群的选 择中在隔离网室内放置1个蜂箱，蜂箱内有6个蜂脾，且其中子脾为3脾，并在放蜂授粉前， 将粉脾抽出，放入3个空脾，所述的授粉期为20天。本发明方法的隔离网室的搭建有利于蜜蜂授粉的正常活动，选择雌性系的黄瓜自 交系作为母本，一方面省去了去雄过程中的人工投入，更主要是保证了杂交种子的纯度；另 一方面，能有效提高蜜蜂授粉的座果率，达到丰产栽培的目的；父母本的种植方式会直接影 响授粉的效果，所配置的合理的父母本的种植方式，提高了授粉的效果；蜂群的选择及配置 提高了蜜蜂采粉和授粉的效果；由于放蜂过早，蜂群管理成本增加，放蜂过晚，影响授粉效 果，导致减产，因此，本发明选择的适当的放蜂时间及放蜂时间的长短也确保了产量。与现有技术相比，本发明的有益效果是1、本发明方法明确了适合蜜蜂授粉杂交制种的黄瓜种类，确保了杂交种子的纯 度，避免了盲目的生产。2、本发明方法所采用的适宜的父母本种植方式、网室规格、授粉蜂群的选择方法 和放蜂授粉时间，提高了黄瓜杂交制种的种子产量，本发明方法的平均种子亩产量比露地 人工授粉的平均种子亩产量高12. 48kg，提高41. 6%;比网室人工授粉的平均种子亩产量高 7. 51kg，提高 21. 5%03、本发明方法能有效减少人工投入，提高产量，增加收入。本发明方法较露地人工 授粉每亩减少授粉人工投入50人日，增加纯收入2988元/亩，提高纯收入80. 97% ；较网室 人工授粉每亩减少授粉人工投入33人日，增加纯收入1783. 5元/亩，提高纯收入36. 48 %。
具体实施例方式以下结合实施例进一步说明本发明，但实施例仅限说明，并不构成限制本发明的 保护范围。实施例1本实施例是本发明方法的实施例，并在亲本的种植方式做了三个处理的试验。本实施例作的三个处 理分别为A1，A2和A3，三个处理的试验材料均是选用先正达 公司提供的黄瓜杂交组合，其母本AF0309为雌性系材料，父本AF020为雌雄同株材料，三个 处理的播种期是8月20日，定植期是9月2日；三个处理的播种期、定植期、田间管理、病虫 害防治均为本领域的常规技术措施且均相同，试验步骤如下一、隔离网室的搭建
在土壤肥力相当地块上搭建三个隔离网室分别作三个处理使用，所述的三个隔离 网室的搭建相同，隔离网室是采用密度为30目的防虫纱网搭建，隔离网室的高度为2. 5m, 隔离网室的顶部为平顶，隔离网室的占地面积为200m2，在隔离网室的背风面留一个进出 口，方便人进出。二、蜂群的选择三个处理的蜂群的选择相同，即在每个隔离网室内放置1个蜂箱，该蜂箱内有4脾 蜂，其中1脾为子脾，所用蜂为意大利蜂蜂群，在放蜂授粉前将粉脾抽出，并且放入2个空脾。三、放蜂授粉时间，三个处理的放蜂授粉时间相同，即在母本7节以上的雌花 开花 前3天进行放蜂，待80%以上植株20节以下的雌花谢花后将蜂箱撤走，授粉期为20天。四、亲本的种植方式，三个处理均在边行种植1行母本，接着种植父本，随后种植 母本，依次父母本交替种植，Al的父本母本=1 2行比，A2的父本母本=1 3行 比，A3的父本母本=1 4行比。三个处理的种植密度相同，株距35cm，行距50cm。收 获时随机抽样调查100株，分别统计结果数、种子量、种子千粒重，并计算100株的平均单果 种子数、单株结果数、单株种子产量，最后对三个网室分别统计产量。五、试验结果及分析(见表1)表1实施例1的试验结果调查表 1、单果种子数处理Al单果种子数最多，处理A2次之，处理A3最差，说明授粉效果随着父本花量 的增加而提高。2、千粒重调查结果处理A3的种子千粒重最大，处理A2次之，处理Al最小，说明种子千粒重随着单果 种子数的减少而提高。3、单株结果数调查结果处理Al和处理A2的单株结果数基本相同，处理A3的单株结果数明显减少，说明 父本花量不足时，单株结果数明显减少，而花粉量充足的情况下，单株结果数不会随着父本 的增加而增加。4、单株种子产量调查结果处理Al的单株产量最高，处理A2次之，处理A3明显小于前面两个处理，说明父本花量是影响单株产量的关键因子，父本花量不足时，种子产量明显降低，而父本花量充足 时，单株产量不会因为父本花量的增加而增加。5、种子产量调查结果处理A2的产量最高，处理Al次之，处理A3最小。根据这一结果可以看出，当父 本花量不足时，虽然母本的种植苗数增加了，但仍然不能获得较好的产量；而父本花量充足 时，适当的增加母本苗数，减少父本苗数，可以获得较理想的产量。上述结果表明，本发明方法的处理父本母本按1 3的行比进行蜜蜂授粉，可 以获得最理想的授粉效果，而且获得较高的种子产量，是雌性系黄瓜网室蜜蜂授粉杂交制 种较为理想的种植方式。实施例2本实施例是本发明方法的放蜂时间的试验，设置5个处理，分别为Bi，B2, B3, B4， B5 ；五个处理所用的试验材料均是选用先正达公司提供的黄瓜杂交组合，母本AF0309为雌 性系材料，父本AF020为雌雄同株材料，并且采用实施例1中处理A2的种植方式，为了确定 最佳的放蜂授粉时间，开展以下试验，其它试验步骤均与实施例1相同。一、放蜂时间的确定Bi，B2，B3，B4，B5的放蜂时间本别选择在7节以上雌花开放前3天，4天，3天，4 天，5天，将蜂箱移入网室内。二、试验方法试验分别在五个隔离网室内进行，五个隔离网室的搭建均与实施例1相同，田间 管理一致，蜂群的选择与实施例1相同。Bl 花期放蜂10天，B2 花期放蜂15天，B3花期放蜂20天，B4 花期放蜂25天， B5 花期放蜂30天。三、试验结果及分析(见表2)当种瓜成熟时，分别随机抽取100株，调查单株结果数、单果种子数、单株种子产 量、种子千粒重，最后测产。 表2实施例2的试验结果调查表
处理折合667m2
种子千粒重单果种子数单株结果数单株种子产量 将抽样调查的100株采收取种后，将种子混和均勻，随机数1000粒进行千粒重测定，结果如下处理Bl和处理B2的种子千粒重分别高于处理B3、处理B4和处理B5，而处理 Bl和处理B2之间没有明显的差异，处理B3、处理B4和处理B5之间也没有明显的差异，说 明结果数越少，千粒重越大，结果数越多，千粒重越小。2、单果种子数调查结果从抽样调查的100株当中，随机摘100个果实，最后根据种子数量和千粒重计算单 果种子数，结果表明，5个处理的平均单果种子数无明显的差异。3、单株结果数调查结果当果实成熟后，随机摘取100株的种果，最后按种果数计算平均单株结果数，结果 如下处理Bl和处理B2单株结果数明显少于处理B3、处理B4和处理B5。在田间调查时发 现，处理Bl和处理B2果实集中在植株中下部，而植株上部基本上没有果实；处理B3、B4和 处理B5出现分批结果情况，其中70%左右的果实在植株中下部，植株顶部仍有30%左右的 果实，从而使提高了单株结果数。4、种子产量调查结果种子采收结束后，按照试验地的面积折算亩产量，结果如下处理Bl和处理B2的 亩产量分别为28. 6Kg和29. IKg,处理B3、处理B4和处理B5的亩产量分别为41. 5Kg、41. 4Kg 和41. 2Kg ；处理Bl和处理B2的亩产量明显小于处理B3、处理B4和处理B5 ；处理Bl和处 理B2之间，亩产量没有明显的差异，处理B3、处理B4和处理B5之间，亩产量也没有明显的 差异。结果表明放蜂时间的长短对制种产量有明显的影响，盛花期的放蜂授粉产量占主要 地位，而开花后期放蜂也有一定的产量，但产量不会随着放蜂时间的无限延长而提高。上述结果表明，本发明方法的处理在花期放蜂授粉20 30天，能获得较好的产 量；花期放蜂授粉20天为最佳处理，一方面可以获得较理想的产量，同时缩短放蜂时间，避 免增加人工投入、蜜蜂死亡等损失。实施例3-实施例8均是本发明方法的实施例实施例3-实施例8的试验材料仍然选用先正达公司提供的黄瓜杂交组合，母本 AF0309为雌性系材料，父本AF020为雌雄同株材料，所用蜂为当地人工饲养的意大利蜂蜂 群，每个实施例试验设置三次重复，6个实施例不同的措施见表3，其余步骤与实施例1相 同。收获时分别调查单株结果数、单果种子数、单株种子产量、种子千粒重，各个小区分别统 计产量，投入与产出比较，见表4、表5和表6。表3实施例3 实施例8的不同措施 表4实施例3 实施例8的种子产量性状比较 表5实施例3 实施例8各个小区的种子测产结果 表6实施例3 实施例8每667m2的投入与产出比较结果 注实施例中的蜜蜂成本为购置成本，如果租赁蜜蜂，成本会有所减少；网室成本 按三年分摊。结果与分析(见表4、表5和表6)1、从表4和表5可以看出，实施例3 实施例8的虽然种植面积不同，但各实施例 之间的单株结果数，平均单果种子数，单株种子产量，种子千粒重，种子产量均没有明显的差异。2、从表6可以看出，实施例3 实施例8的网室成本随着纱网密度的增大而增加； 网室占地面积在200m2 660m2之间，网室占地面积越小，授粉蜜蜂的成本越大，而网室占地 面积> 667m2，且放置两箱蜜蜂时，授粉蜜蜂的成本随着面积增大而下降；其它生产成本没 有变化；从总成本看，实施例6的总成本最小，实施例8的总成本最大；从纯收入的结果比 较看，实施例6的每亩纯收入为7045元，分别高于实施例3、实施例4、实施例5、实施例7及 实施例8 648元、507元、229元、512元、225元，最多相差648元/亩。试验结果表明，实施 例3 实施例8都能够获得好的增产增收的目的，但纱网密度和放置蜜蜂的数量对生产成 本起到关键作用。综合以上分析，实施例3 实施例8都能获得增产增收，但实施例6是最佳处理。 所以，有生产过程中，在追求产量的同时，也要充分考虑成本控制，以便获得最好的效益。实施例9实施例9为本发明方法的实施例实施例9除所用的父本材料是雌性系材料CF090，并作如下雄花诱导处理，母本是 实施例3采用的同一亲本AF0309外，其余步骤与实施例3相同。收获时分别调查单株结果 数、单果种子数、单株种子产量、种子千粒重，各个小区分别统计产量，分别与实施例3进行 比较，见表7和表8。雄花诱导处理当父本幼苗长到3叶1心，第三片真叶平展后直径为2-4cm时，采 用250mg/L的硫代硫酸银溶液，将雾化较好的小喷壶向生长点及幼叶喷雾，整个植株的幼 嫩组织要充分湿润，3-4天处理一次，连续处理5-6次。
表7实施例3和实施例9的种子产量性状比较 表8实施例3和实施例9各个小区的种子测产结果 上述结果表明，本发明方法的处理不管父本采用雌雄同株的亲本，还是采用需要 进行诱雄处理的雌性系亲本，种子产量没有明显的差异。实施例10 (对照)一、试验材料试验材料仍然选用先正达公司提供的黄瓜杂交组合，母本AF0309为雌性系材料， 父本AF020为雌雄同株材料，本实施例设两个处理，处理Cl为露地人工荚花授粉，处理C2 为网室人工授粉，试验设置三次重复共6个小区，每个小区130m2 ；处理C2在人工授粉前5 天，将C2的3个小区搭建2. 5米高的纱网棚进行隔离。本实施例以证明蜜蜂授粉的效果。二、试验方法1、Cl在授粉前一天下午将第二天开放的雌花用荚针荚住，第二天早上 8 00-11 00时授粉时将荚针取下，进行人工授粉，之后将花辨用荚针扎紧，并拴上红色毛线 作授粉标记；C2在早上8:00-11:00时选择当天开放的雌花进行对花授粉，不进行荚花，仅 在授粉后拴上红毛线作标记；2、Cl和C2的父母本比例均为1 5，父母本分开种植，父本株距40cm，母本株距 35cm ；行距50cm，分别在第七节位雌花开放时采用人工授粉；播种期、定植期、田间管理、病 虫害防治均为本领域的常规技术措施且均与蜜蜂授粉相同。收获时分别调查单果种子数、 单株结果数、单株种子产量、种子千粒重，各个小区分别统计产量，见表9和表10。表9实施例10 (对照)的种子产量性状比较
表10实施例10 (对照)各个小区的种子测产结果 表11实施例3 实施例8与实施例10的种子产量性状比较 表12黄瓜露地人工授粉、网室人工授粉与蜜蜂授粉的成本比较 本发明与对照的效益分析表11是本发明实施例3 实施例8与实施例10(对照)的种子产量性状比较，表 12是黄瓜露地人工授粉、网室人工授粉与蜜蜂授粉的成本比较。1、种子产量性状调查结果从表11可以看出，本发明方法(实施例3 实施例8的均值)的蜜蜂授粉的平均 单株结果数(5. 0个)，明显高于Cl露地人工授粉(3. 5个)和C2网室人工授粉(4. 0个)； 平均单果种子数介于Cl和C2两者之间；种子千粒重和单株种子产量明显高于Cl露地人工 授粉和C2网室人工授粉。结果表明采用本发明方法的蜜蜂授粉，虽然平均单果结籽数介 于Cl和C2两者之间，但座果数和种子千粒重明显提高，单株种子产量明显高于露地和网室 人工授粉，从而达到提高产量的目的。2、亩产量结果调查从表11可以看出，本发明方法的网室蜜蜂授粉的平均种子亩产量达42. 50Kg,明 显高于Cl露地人工授粉(30. 02Kg/亩)和C2网室人工授粉(34. 99Kg/亩)的种子亩产量， 本发明方法的平均种子亩产量比露地人工授粉的平均种子亩产量高12. 48kg，提高41. 6%; 比网室人工授粉的平均种子亩产量高7. 51kg，提高21. 5%。3、从表12可以看出，采用本发明方法的网室蜜蜂授粉虽然增加的网室建设的成 本，但授粉期用工明显减少，所以总的生产成本较露地人工授粉和网室人工授粉仅高出137 元/亩和99元/亩；从纯收入情况看，采用本发明方法的网室蜜蜂授粉亩收入为6687元 /亩，分别高于前两者2992元/亩和1787. 5元/亩，较露地人工授粉和网室人工授粉增收 80. 97%和36. 48%。因此，采用本发明方法的网室蜜蜂授粉是黄瓜杂交制种节省人工、增加 效益的有效途径。
权利要求
一种网室黄瓜蜜蜂授粉杂交制种的方法，其特征在于包括以下步骤(1)隔离网室的搭建，采用密度为30目以上的防虫纱网搭建隔离网室，隔离网室占地面积≥200m2，隔离网室的高度≥2.5m，隔离网室的顶部为平顶，在隔离网室的背风面留一个进出口；(2)黄瓜杂交亲本的选择，选择雌性系的黄瓜自交系作为母本，黄瓜自交系的材料作为父本；(3)亲本的种植方式，在边行种植1行母本，接着种植父本，然后种植母本，依次父母本交替种植，父本∶母本的行比比例为1∶3；父母本的种植株距35～40cm，行距50～60cm；(4)蜂群的选择，选择意大利蜂用于授粉；当667m2＞隔离网室的占地面积≥200m2时，在隔离网室内放置1个蜂箱，该蜂箱内有4～6个蜂脾，且其中子脾为1～3脾，并在放蜂授粉前，将粉脾抽出，放入1～3个空脾；当隔离网室的占地面积≥667m2时，在隔离网室内放置1～2个蜂箱，每个蜂箱内有6～8个蜂脾，且其中子脾≥3脾，并在放蜂授粉前，将粉脾抽出，放入2～3个空脾；(5)放蜂授粉时间，在母本7节以上的雌花开花前3～5天进行放蜂，待80％以上植株20节以下的雌花谢花后将蜂箱撤走，授粉期为20天～30天。
2.根据权利要求1所述的网室黄瓜蜜蜂授粉杂交制种的方法，其特征在于所述的意 大利蜂为当地人工饲养的意大利蜂。
3.根据权利要求1或2所述的网室黄瓜蜜蜂授粉杂交制种的方法，其特征在于所述 的父本是雌性系或强雌系的黄瓜自交系材料时，则要从苗期开始进行雄花诱导处理，其雄 花诱导处理是当父本幼苗长到3叶1心，第三片真叶平展后直径为2-4cm时，采用250mg/ L的硫代硫酸银溶液，向生长点及幼叶喷雾，使整个植株的幼嫩组织湿润，3-4天处理一次， 连续处理5-6次。
4.根据权利要求3所述的网室黄瓜蜜蜂授粉杂交制种的方法，其特征在于在所述的 隔离网室的搭建中采用密度为30目的防虫纱网搭建隔离网室，隔离网室占地面积为667m2， 隔离网室的高度为2. 5m，所述的父母本的种植株距为40cm，行距为60cm，所述的蜂群的选 择中在隔离网室内放置1个蜂箱，蜂箱内有6个蜂脾，且其中子脾为3脾，并在放蜂授粉前， 将粉脾抽出，放入3个空脾，所述的授粉期为20天。
全文摘要
本发明是一种网室黄瓜蜜蜂授粉杂交制种的方法，属农作物杂交制种技术领域。该方法包括用防虫纱网搭建隔离网室，网室占地面积≥200m2，高度≥2.5m；雌性系的黄瓜自交系作为母本，黄瓜自交系作为父本；父本∶母本的行比为1∶3；意大利蜂用于授粉；当667m2＞网室占地面积≥200m2时，网室内放置1个蜂箱，箱内4～6个蜂脾，其子脾为1～3脾；当网室占地面积≥667m2时，网室内放置1～2个蜂箱，箱内6～8个蜂脾，其子脾≥3脾，授粉期为20天～30天。本方法能使种子亩产量比露地人工授粉提高42％，减少人工50人日/亩，提高纯收入81％；比网室人工授粉提高22％；减少人工33人日/亩，提高纯收入36％。
文档编号A01H1/02GK101861830SQ20101020513
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月22日 优先权日2010年6月22日
发明者唐文冲, 唐正富, 木万福, 李善燕, 李思武, 李昌文, 李易蓉, 杨长楷, 杨龙, 欧阳兆东, 沙毓沧, 王文翠, 赵俊, 陈光平, 麻继仙 申请人:云南省农业科学院热区生态农业研究所