植物生殖与人工授粉技术研究

植物学中的抗病抗虫育种方法

植物是人类的重要食物来源，但在生长过程中会受到各种病虫害的侵袭，造成生长受阻和产量下降。因此，如何研究并开发出抗病抗虫的新品种，是植物育种中极为重要的课题。本文将从传统手段和现代技术两个方面介绍植物学中的抗病抗虫育种方法。

一、传统手段

1.质量选择法

这种方法是通过观测不同品种的P覆盖率（病害在种群中的比例），选择病害最少的种子，进行后代的繁殖。这样在种群中就能筛选出抗病能力强的品种。

2.人工授粉法

这种方法主要是对花粉进行人工授粉，将高抗病品种的花粉授粉到病害重的品种上，使得后代具有了更强的抗病性。

3.杂交育种法

这种方法与人工授粉法类似，是选择两个或多个不同的品种，将它们授粉或杂交，从而培育出具有更强抗病力的新品种。通过这种方法育出的新品种具有较高的适应性和病害抵抗能力。

4.紫外辐射法

紫外辐射法是使用紫外线对种子进行照射，使得基因发生改变，从而培育出的新品种抗病性更强。

二、现代技术

1.遗传工程

遗传工程是通过外源基因的导入或者定向突变生成的基因修饰手段，利用生物技术实现抗病、抗虫。通过生物学、分子生物学、细胞生物学等多门学科的综合应用，可以在病虫害抵抗性、抗逆性、品质改良等多个方面进行改良。

2.分子标记辅助选择法

这种方法是通过分子标记分析，选择与抗性相关的分子标记，将分子标记与抗性基因相关联，从而可以高效地筛选出具有抗病抗虫能力的新品种。

3.基因组编辑技术

基因组编辑技术也是现代育种技术中的一项重要内容，通过CRISPR/Cas9系统，对自然界生物存在的基因进行剪接，从而使得抗病抗虫能力更强，品质更优，产量更高的新品种诞生。

总之，植物学中的抗病抗虫育种方法十分丰富多样，从传统方法到现代技术，都是育种人员共同研究的方向。在未来的发展中，我们期待更多新技术的出现，从而更好地提高植物产量和质量，为人类的饮食安全和经济发展做出贡献。

果农之友

2023.11科学试验

桃是蔷薇科李属植物，栽培历史悠久，是中国第

三大落叶果树，也是重要的经济林树种，在促进农业

提质增效、助推乡村振兴中发挥着重要作用[1]。桃是

自花授粉植物，借助风媒、虫媒等即可完成授粉过

程，但桃开花时经常受到异常天气如连续阴雨、低

温、寡光照等的影响[2-3]，造成开花不整齐、花药散粉

不正常、授粉成功率低、坐果少等现象发生。此外，

当前桃生产上仍有一些果园栽有阳山2号、早凤王、

加纳岩、仓方早生、雨花3号等无花粉品种，需要通

过配置授粉树或采用人工辅助授粉的方式来保证坐

果率。

果树的授粉有人工点授、风送喷粉、液体喷雾、

蜜蜂授粉等方式，不同授粉方式在用工量、花粉用

量、坐果率方面都有差异[4-6]。在制备花粉方面，不同

品种出粉量也不相同。笔者在本文中比较了不同类

型桃品种的出粉量差异，并以无花粉桃品种阳山2

号为试材，采用不同授粉方式，进行了人工辅助授粉

研究，以期为提高桃树坐果率提供科学参考。

1材料与方法

1.1试验材料

在国家果树种质南京桃资源圃采集大蕾期白肉

桃（霞晖5号、霞晖6号、湖景蜜露、白凤、大久保）、

黄肉桃（金童6号、锦绣）、油桃（紫金红1号、双喜

红）和蟠桃（银河、红蟠桃）花朵，每个品种100朵花，

分别称质量，之后用镊子取下花药，于25°C恒温条

件下晾干至恒质量，收集花粉，称量花粉质量，并折算成每1千克花朵产花粉的质量。3次重复，每个

品种计300朵花。

授粉试验在江苏省农业科学院桃试验园进行。

供试材料为树体健壮、长势基本一致的无花粉桃品

种阳山2号。每个处理1株树，预先统计花量，授粉

结束30天后统计果量，计算坐果率。每处理设3次

重复。

随机采集国家果树种质南京桃资源圃内有花粉

品种大蕾期尚未开放的花朵，带回实验室进行干花

粉（混合花粉）的制取。

试验树行株距5米×3.5米，树龄7年生，树形为

三主枝自然开心形。试验植株均按常规栽培措施管

理。

1.2试验方法

对人工授粉用的干花粉质量进行定性计算。在

试验园内有花粉的树上随机采集大蕾期尚未开放的

第二节 传粉与受精

教学目标

1.描述传粉的概念和方式。

2.概述受精的进程，描述有性生殖、双受精的概念。

3.关注人工授粉在生产实践中的应用，认同花的形态结构和着生方式与传粉相适应。

精要点拨

一、自花传粉与异花传粉的区别

一朵花的花粉落到同一朵花的柱头上的方式为自花传粉。一朵花的花粉花粉落到另一朵花的柱头上的方式为异花传粉。

单性花只能进行异花传粉。能进行自花传粉的必然是两性花，两性花也能够异花传粉。

二、虫媒花和风媒花的区别

项目 特点 举例

虫媒花 具有艳丽的花冠、香甜的花蜜 桃花、槐花

风媒花 没有艳丽的花冠和香甜的花蜜。花粉多而轻，易于传粉；柱头分叉，有黏液，易于受粉。 玉米、高粱

活动建议

【案例】 “传粉”的教学片断 创设问题情景：春天百花盛开，蜜蜂辛勤采蜜，蜜蜂采蜜的同时，为开放的花朵做了哪些工作？引导学生依照问题进行观看和试探，在表述交流进程中，尝试说出从录像中获取的信息，及时给于鼓舞性的评判。

1.阅读讲义第8-9页，观看讲义插图4.1-6，分析并讨论以下问题：

（1）什么是传粉，传粉有哪几种方式。

（2）观看鼠尾草花的特点，尝试描述鼠尾草的传粉进程。

（3）观看玉米花雌、雄花序的结构和着生位置，尝试分析玉米花有哪些特点与传粉相适应。

（4）讨论：鼠尾草和玉米别离有哪些特点与传粉所依托的外力相适应？依照讨论完成下表：

花冠

鼠尾草 花蜜 虫媒花

花粉

玉 米 花柱 风媒花

第1篇

一、实验目的

1. 了解自花授粉杂交实验的基本原理和操作步骤。

2. 掌握自花授粉杂交实验中防止自花授粉的方法。

3. 通过实验观察和分析，验证基因的分离和组合规律。

二、实验原理

自花授粉杂交实验是指在同一植株上，利用自然或人工方法使不同基因型的花进行授粉，从而产生具有不同基因组合的后代。实验中，通过观察和分析后代的性状表现，可以验证基因的分离和组合规律。

三、实验材料

1. 实验植物：豌豆（Pisum sativum）

2. 实验器具：放大镜、镊子、剪刀、纸袋、酒精、显微镜等

3. 实验试剂：酒精、蒸馏水等

四、实验步骤

1. 选取实验材料：选择具有明显性状差异的豌豆植株作为实验材料，如高茎与矮茎、红花与白花等。

2. 去除雄蕊：在花蕾期，使用镊子轻轻去除未成熟花的全部雄蕊，以防止自花授粉。

3. 套袋：在去除雄蕊后，立即将纸袋套在花蕾上，防止外来花粉的干扰。

4. 授粉：待雌蕊成熟时，用镊子取另一植株的花粉，轻轻涂在去雄花的雌蕊柱头上。

5. 再次套袋：授粉后，再次将纸袋套在花上，防止花粉散落。

6. 观察记录：观察记录后代的性状表现，包括株高、花色等。

7. 数据分析：根据后代的性状表现，分析基因的分离和组合规律。

五、实验结果与分析 1. 实验结果：

- 在高茎与矮茎的杂交实验中，F1代全部为高茎。

- 在红花与白花的杂交实验中，F1代全部为红花。

2. 数据分析：

- 高茎与矮茎的杂交实验中，F2代的表现型比例为3：1，符合基因的分离定律。

- 红花与白花的杂交实验中，F2代的表现型比例为3：1，符合基因的分离定律。

六、实验结论

1. 通过自花授粉杂交实验，验证了基因的分离和组合规律。

2. 实验结果表明，豌豆在杂交过程中，基因遵循孟德尔的遗传定律。

3. 去除雄蕊和套袋等操作可以有效防止自花授粉，确保实验结果的准确性。

七、实验体会

1. 自花授粉杂交实验是研究遗传学的重要方法之一，有助于我们深入了解基因的分离和组合规律。