1.本发明涉及一种高粱去雄杂交方法。
背景技术：
2.高粱是抗旱、抗涝、耐盐碱、高效益的杂粮作物，用途广泛，兼有酿造用、食用、饲用、能源用、工艺用等多种用途，在农业生产中具有巨大的发展空间和产业优势。随着农业技术的快速发展，社会需求的变化和提高，要求育种家必须进行高效、快速的种质创新和新品种选育，以满足不断发展的生产需求。杂交是进行植物遗传改良，创制新种质、新材料的重要途径，是新品种选育中一项重要工作。高粱是两性花，每朵花里有1枚雌蕊和3枚雄蕊，是典型的常异花授粉作物，去雄杂交就成为高粱育种中一项重要工作。
3.目前常用的高粱去雄方法有人工去雄法和温汤杀雄法两种方法。人工去雄法是在高粱小穗开花前，剪去颖壳顶部，在不破坏雌蕊的前提下，用解剖针或镊子从小穗的护颖中把花药完整的取出来，一般一个熟练技术人员一小时仅能完成1穗去雄。这一方法效率低、工作难度大，不易掌握。操作过程中，如果花药去不尽，或是把花药弄破散粉自交，就会导致效果不理想。随着农业劳动力减少，人工成本不断增加，这也限制了人工去雄的应用。温汤杀雄法是将高粱穗浸入46℃温水中10分钟，使花粉活力丧失。实际操作中由于高粱茎秆高且坚硬，田间不易实现。武树鑫等利用塑料袋制作了简易温汤杀雄器，实现了高粱田间温汤杀雄的可操作性，即用塑料袋套住高粱穗，开口处用绳子绑紧在穗柄上，上部（原塑料袋底部）两端固定在支架上支撑，中间开口注水，温水浸泡高粱穗进行杀雄，用这一方法熟练技术人员一般一小时可完成4穗杀雄工作。这一方法实际应用时也较为繁琐、效率不高，且产生的假杂交种较多。
4.cn110326535a公开了一种高粱去雄杂交方法，具体通过将整穗后的高粱母本穗套入装有去雄液的透明塑料袋内，穗尖距离袋内去雄液液面4～6cm，将塑料袋栓紧固定在穗杆上，浸泡过夜；去雄液包括以下浓度配比的组分：乙烯利0.05～0.15g/l，赤霉素0.2～0.3mg/l，苯磺隆0.005～0.015mg/l，溶剂为丙酮和水。苯磺隆通过抑制抑制乙酰乳酸合成酶（als）的活性，从而影响支链氨基酸（如：亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸等）的生物合成，使花粉发育失常，达到杀雄的目的，但是高粱对苯磺隆较为敏感，且苯磺隆是一种内吸性药剂，其对随后的受精过程和种子发育具有很大的不利影响。
5.针对目前高粱育种中，去雄操作不理想的问题，发明一种高效、便捷的高粱去雄杂交方法，对推动高粱种质改良和新品种选育具有重要意义。
技术实现要素：
6.本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，发明一种高效、便捷的高粱去雄杂交方法。
7.为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：本发明提供了一种高粱去雄杂交方法，其包括如下步骤：
（1）选穗：选择正在开花散粉的高粱穗；（2）整穗：保留未来2天内将要开花的小穗；（3）套袋杀雄：用不漏气的塑料袋套住已修剪的高粱穗，下端开口用绳子绑紧在茎秆上，内部膨有空气，保证密封；（4）去雄：套袋1-2天，解开塑料袋，花药伸出但不易开裂，轻轻弹去花药，剪去未开花小穗,用干净授粉袋套住去雄穗，备用；（5）杂交：用干净授粉袋收集花粉，给已去雄的高粱穗授粉，完成杂交工作，正常田间管理，收获种子。
8.作为本发明的进一步改进，在所述步骤（2）整穗后，步骤（3）套袋杀雄前用小喷壶往穗上喷清水适量。
9.作为本发明的进一步改进，所述清水的喷水量为0.3~0.5g。
10.作为本发明的进一步改进，所述步骤（1）选穗、步骤（2）整穗和步骤（3）套袋杀雄应在天气晴朗的上午进行。
11.作为本发明的进一步改进，所述步骤（3）套袋杀雄中，不漏气的塑料袋套住已修剪的高粱穗，不套叶片。
12.作为本发明的进一步改进，所述步骤（5）杂交授粉的时间在天气晴朗的上午进行。
13.作为本发明的进一步改进，还包括步骤（6）鉴定:用田间表型鉴定或分子标记检测的方法，鉴定、筛选杂交植株。
14.作为本发明的进一步改进，所述步骤（6）鉴定中，田间表型鉴定的方法如下：随机选取收获的种子，田间播种，灌浆中后期调查表型，与亲本表型明显差异的为杂交植株；所述分子标记检测的方法如下：田间或室内育苗，提取叶片dna，用亲本间差异的分子标记检测，具有杂合带型的即为杂交植株。
15.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明利用温室效应和昼夜温差等自然条件分别为高粱穗创造一个高温、高湿环境，使花粉失活、花药不开裂，而雌蕊柱头较为耐高温，仍保持活力，能够完成授粉，正常结实。该去雄杂交方法具有简便、高效、易操作等优点。
16.本发明所提供的高粱去雄杂交方法，对结实无影响，杂交效率在99%以上。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍图1是本发明实施例1去雄试验图；图中：1-1为选穗、1-2为整穗、1-3为套袋、1-4为杀雄、1-5为杀雄后、1-6为去雄、1-7为杂交、1-8为表型鉴定；图2是本发明实施例2去雄试验图；图中：2-1为选穗、2-2为整穗、2-3为套袋、2-4为杀雄、2-5为杀雄后、2-6为去雄、2-7为杂交、2-8为育苗、2-9为分子标记检测。
具体实施方式
18.本发明提供了一种高粱去雄杂交方法，包括以下步骤：选穗-整穗-杀雄-去雄-授粉-杂交鉴定，下述过程中如果没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的条件进行即可。
19.工具准备：选用透明或不透明的不漏气的塑料袋，规格要完全套住高粱穗。30厘米左右细绳、剪刀、授粉袋、曲别针、标签牌。
20.选穗：选择正在开花散粉的高粱穗。
21.整穗：在天气晴朗的上午十点前，将已开花的小穗剪去，保留未来2天内开花小穗。
22.套袋杀雄：用塑料袋套住修剪好的高粱穗，不套叶片，下部开口处用细绳绕圈绑紧在穗柄上，尽可能使塑料袋内保留较多空气，且绑紧后不漏气，即用塑料袋为高粱穗创造一个封闭空间，优选的在套穗之前可以用喷壶喷洒适量的水。
23.去雄：套袋后1-2天，在晴朗天气的上午，解开塑料袋，由于袋中高温、高湿条件使花粉失活，花药伸出但不易裂开散粉。轻轻弹去花药，剪去未开花小穗，用干净的授粉袋套住去雄穗，备用，需要特别说明的，本步骤套袋时间也需要晴天天气。
24.杂交：待去雄高粱穗上露水干后，用干净授粉袋收集花粉，给已去雄的高粱穗授粉，完成杂交工作。正常田间管理，成熟后收获种子。
25.杂交鉴定：可以用田间表型鉴定、或分子标记鉴定等方法，鉴定、筛选杂交种子，杂交效率在99%以上。
26.下面结合实施例对本发明提供的高粱去雄杂交方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
27.实施例12020年7月19日-20日，在河北石家庄河北省农林科学院谷子研究所郄马实验站高粱试验田中，以自育早熟保持系“早1b”和抗蚜保持系“l407b”为亲本材料，为选育出抗蚜、早熟保持系，开展“早 1b
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l407b”杂交工作。即将“早1b”去雄后，取“l407b”花粉进行授粉，完成杂交，具体步骤如下：（1）选穗整穗：19日上午，田间挑选开花1-2天的
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早1b”高粱穗100穗（图1-1），剪去已开花和预计两天以后开花小穗（图1-2），留下未来两天将要开花的小穗。
28.（2）套袋杀雄：用小喷壶往穗上喷清水两下，约0.4g，再用30cm
×
26cm大小的塑料袋套住已修剪的高粱穗，不套叶片，内部膨有空气，下端开口用绳子绑紧在茎秆上，保证不漏气，用塑料袋为高粱穗创造一个密闭环境（图1-3），20日上午可见塑料袋内有积水（图1-4）。
29.（3）去雄：20日上午8-10点间解开袋子，可见部分花药伸出颖壳外，但并不散粉（图1-5），轻轻弹去花药，暴露柱头，将未开花小穗剪去（图1-6），完成去雄，用干净杂交袋套住高粱穗，备用。
30.（4）杂交：用授粉袋取“l407b”花粉，给去雄的“早1b”授粉，完成杂交，用授粉袋套住高粱穗，挂上标签（图1-7）。正常田间管理，成熟后，收获结实高粱穗100穗，即结实杂交穗占比100%，不会影响结实。
31.（5）鉴定：杂交高粱穗脱粒后，随机选取100粒种子，室内育苗，三叶期，提取叶片dna，经分子标记检测，均为杂合带型。2020年11月份在海南实验站，随机选取收获种子30
粒，田间种植，灌浆期田间鉴定植株表型一致，且与亲本表型差异明显，可判定30粒种子均为杂交种子（图1-8），表明本技术方法杂交效率可达到100%。
32.实施例22020年7月22日-24日，在河北石家庄河北省农林科学院谷子研究所郄马实验站高粱试验田中，以自育丰产保持系“077b”和抗丝黑穗保持系“唐801b”为亲本材料，为选育出抗丝黑穗病、丰产的保持系，开展“077b
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唐801b”杂交工作。即将“077b”去雄后，取“唐801b”花粉进行授粉，完成杂交，具体步骤如下：（1）选穗、整穗：22日上午，选择开花1-2天的高粱穗100穗（图2-1），剪去已开花和两天以后开花小穗（图2-2）。
33.（2）套袋杀雄：用35cm
×
30cm大小的塑料袋套住修剪后的高粱穗，下端开口用绳子绑紧在茎秆上，不套叶片，内部膨有空气，保证不漏气，用塑料袋为高粱穗创造一个密闭环境（图2-3）。两天后，即24日上午可见塑料袋内存有积水（图2-4）（3）去雄：24日上午8-10点间解开袋子，可见部分花药伸出颖壳外，但并不散粉（图2-5），轻轻弹去花药，暴露柱头，将未开花小穗剪去（图2-6），完成去雄，用干净杂交袋套住高粱穗，备用。
34.（4）杂交：待去雄高粱穗上露水干后，取“唐8 01b”花粉，给去雄的“077b”果穗授粉，进行杂交，用授粉袋套住高粱穗，做好标记。正常田间管理，成熟后共收获结实高粱穗100穗，即结实杂交穗占比100%，不会影响结实。
35.（4）鉴定：杂交高粱穗脱粒后，随机选取100粒种子，播种在育苗盘中，置于培养室中培养（图2-8）。三叶期，提取叶片dna，用父母本间有差异的分子标记，进行检测，结果见图2-9，同时具有父、母本条带的杂合子为99个，表示杂交效率为99%。
36.对比例12020年7月19日-20日，在河北石家庄河北省农林科学院谷子研究所郄马实验站高粱试验田中，开展“早1b
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l407b”杂交工作，与实施例1相比，套袋杀雄步骤中，塑料袋中不充入空气，具体步骤如下：（1）选穗整穗：19日上午，田间挑选开花1天的
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早1b”高粱穗，剪去已开花和预计两天以后开花小穗，留下未来两天将要开花的小穗。
37.（2）套袋杀雄：用30cm
×
26cm大小的塑料袋套住已修剪的高粱穗，不套叶片，挤出袋中空气，下端开口用绳子绑紧在茎秆上，保证不漏气。
38.（3）去雄：20日上午8-10点解开袋子，轻轻弹去花药，暴露柱头，将未开花小穗剪去，完成去雄，用干净杂交袋套住高粱穗。
39.（3）杂交：待去雄的“早1b”穗上露水干后，取“l407b”花粉进行授粉，完成杂交，用授粉袋套住高粱穗，挂上标签。正常田间管理，成熟后，收获高粱穗。
40.（4）检测：将高粱穗脱粒后，随机选取100粒种子，播种在育苗盘中，置于培养室中培养，三叶期，提取叶片dna，经分子标记检测，杂交率为85%。
41.对比例22020年7月19日-20日，在河北石家庄河北省农林科学院谷子研究所郄马实验站高粱试验田中，开展“早1b
”ד
l407b”杂交工作，与实施例1相比，套袋杀雄步骤中，袋中多套入旗叶，具体步骤如下：
（1）选穗整穗：19日上午，田间挑选开花1天的“早1b”高粱穗，剪去已开花和预计两天以后开花小穗，留下未来两天将要开花的小穗。
42.（2）套袋杀雄：用50cm
×
35cm大小的塑料袋套住已修剪的高粱穗和旗叶，袋内彭入中空气，下端开口用绳子绑紧在茎秆上，保证不漏气。
43.（3）去雄：20上午8-10点，解开袋子，轻轻弹去花药，暴露柱头，将未开花小穗剪去，完成去雄，用干净杂交袋套住高粱穗，备用。
44.（3）杂交：待去雄的“早1b”穗上露水干后，取“l407b”花粉进行授粉，完成杂交，用授粉袋套住高粱穗，挂上标签。正常田间管理，成熟后，收获高粱穗。
45.（4）鉴定：将高粱穗脱粒后，随机选取100粒种子，播种在育苗盘中，置于培养室中培养，三叶期，提取叶片dna，经分子标记检测，杂交率为90%。
46.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。