用种子繁殖和培育柑橘树克服致命的病害

加利福尼亚州的科学家现在正在用种子繁殖柑橘树,以克服柑橘病虫害。 科学家们发现,一些澳大利亚本地的柑橘属品种对致命的黄龙病(HLB)病害具有天然抵抗力。将这些澳大利亚柑橘属品种与传统柑橘品种进行杂交,有可能产生对HLB具有抗性的杂交后代。

加州科学家正在人工授粉并用获得的杂交种子培育柑橘树,以克服致命的黄龙病。
加州科学家正在人工授粉并用获得的杂交种子培育柑橘树,以克服致命的黄龙病。

 

用种子繁殖和培育柑橘树克服致命的病害– YouTube视频

加利福尼亚州的柑橘病虫害已非常严重

黄龙病或称HLB,已知最致命的柑橘病虫害,正在加利福尼亚州蔓延。HLB最容易被不了解该病的人以及目前存在于加利福尼亚州的亚洲柑橘木虱所传播。这种病害的存在使柑橘树很难种植,尤其是在家中,因为树木会在短短几年内死亡。同时也会影响果实的口感。该病会杀死受人们喜爱的所有柑橘品种,但是科学家发现,一些澳大利亚本地的柑橘属品种对这种病害表现出天然的抵抗力。我最近访问了加利福尼亚大学河滨分校,以便向您展示那里的柑橘育种人员如何努力战胜HLB。

亚洲柑橘木虱传播黄龙病(HLB),该病会让柑橘果实口感变差并致死柑橘树。
亚洲柑橘木虱传播黄龙病(HLB),该病会让柑橘果实口感变差并致死柑橘树。

澳大利亚本地柑橘对HLB的抗性

实验表明,澳大利亚沙漠莱檬可以提供抗HLB的能力。这意味着可以将澳大利亚本地柑橘品种和易感染HLB的常见柑橘品种进行杂交育种,从而创造出具有HLB抗性的新柑橘品种。

澳大利亚沙漠莱檬树。
澳大利亚沙漠莱檬树。

 

澳大利亚指橘对HLB有一定的抗性。

澳大利亚指橘树和果实。
澳大利亚指橘树和果实。

 

收集雄性亲本的花粉

柑橘育种人员通过选择雄性和雌性亲本来谨慎地进行人工授粉。为获得育种所需的雄性亲本,首先收集花蕾。然后用镊子打开花瓣。花药,即包含花粉的花的雄性部分,被取出并置于培养皿中。

收集花蕾并取出花药。
收集花蕾并取出花药。

 

干燥花药并保存花粉

将器皿置于白炽灯下,利用灯泡的热量干燥花药。将干燥的花药放入小瓶中,并用镊子压碎以释放花粉。然后保存好小瓶以备后用。

干燥并压碎花药,保存花粉。
干燥并压碎花药,保存花粉。

 

选择柚子作为雌性亲本

这次特殊杂交的母本是柚子。柑橘育种人员面临的一个问题是某些柑橘品种会表现出一种称为珠心胚现象的特性,即种子萌发出的植株是母本的品种,而非母本和父本的杂交品种。

一些品种的柑橘种子会萌发出多个母体的后代。
一些品种的柑橘种子会萌发出多个母体的后代。

使用柚子作为母本的一个优点是柚子不表现出这种特性,会总是产生杂交后代。

柚子种子总是产生杂交后代。
柚子种子总是产生杂交后代。

人工授粉雌性亲本

第一步是打开花蕾。为了避免自花授粉,应仔细检查花药,以确保它们尚未脱落花粉。如果已脱落,则选择另一朵。

这朵花的花药正在脱落花粉。
这朵花的花药正在脱落花粉。

 

找到一朵花药未脱落花粉的花,除去花药以避免自花授粉。将采集好的澳大利亚沙漠莱檬花粉,用画笔涂在柱头,即花朵的雌性部分上。

人工授粉柚子花。
人工授粉柚子花。

对花和果实进行套袋

用一个网袋套在花上,并附上注明杂交的标签。使用网袋不仅隔绝了蜜蜂及其他花粉的接触,而且方便跟踪和监测果实的生长。当柚子这类大型水果的杂交授粉成功后,必须随着果实的生长更换袋子。当果实完全成熟时,会从树上掉落并进入袋子。

套袋的花和果实。
套袋的花和果实。

远亲杂交的成功率低

我很高兴能有机会亲自体验一次杂交育种。但是,我的单次杂交成功率只有3%,因为澳大利亚的品种是柚子的远亲。柑橘近亲的成功率约为5-8%。柑橘育种是一种数字游戏,需要成百上千次的杂交。杂交成功后,花朵将发育成带有杂交种子的果实。

我进行的一次杂交育种。
我进行的一次杂交育种。

提取杂交种子

非常小心地将果实切成两半,以免损坏珍贵的杂交种子。杂交母本使用柚子的另一个优点是种子很多,因此后代很多。

提取杂交种子。
提取杂交种子。

 

处理种子以清除病原体

种子取出后,需进行处理以清除病原体。首先将种子用水冲洗。

用水冲洗种子。
用水冲洗种子。

 

接下来,将种子放入布袋中,浸在5%的漂白剂溶液中10分钟,然后用温水冲洗。

装入布袋并浸在漂白剂溶液中。
装入布袋并浸在漂白剂溶液中。

 

将袋子放入52摄氏度的水中对种子进行10分钟热处理。

热处理杂交种子。
热处理杂交种子。

柑橘杂交种子的播种和生长

播种时应保持种皮完整,并生长在防虫温室内。

杂交种子的播种和生长。
杂交种子的播种和生长。

 

数百株杂交幼苗正在生长。

数以百计的杂交幼苗。
数以百计的杂交幼苗。

 

当杂交苗足够大时,通过嫁接将它们进一步繁殖。一些杂交苗用于诊断测试,以确定新的杂交品种是否对HLB具有抗性。其他杂交苗将在田间种植。

嫁接的杂交树。
嫁接的杂交树。

 

从种子萌发到果树开花结果需要很多年。当新的杂交树最终开花时,将对果实进行评估并将其用于进一步育种。

在田间种植的杂交柑橘树。
在田间种植的杂交柑橘树。

需要您的帮助!

柑橘育种是一个非常长期的过程。一切顺利的话,这些努力可能会在10年内产生具有HLB抗性的柑橘新品种。同时,我们需要您的帮助来减缓HLB的蔓延。我制作了一个视频列表,其中包含了许多您可以采取的减缓病害传播的措施。

 

柑橘多样性采集中心HLB预防计划

由于在加利福尼亚州,包括洛杉矶、奥兰治县和河滨县在内的南加州都检测到了HLB,因此这些地区的所有柑橘树都受到严重威胁。本文所介绍的育种工作正在加利福尼亚大学河滨分校的柑橘多样性采集中心进行。如果HLB蔓延至该中心,将危害这项工作。为了保护采集中心的树木,现在正在筹集资金来建造一个大约三英亩的“CUPS”或称柑橘保护屏障的建筑物,以容纳每个柑橘品种和培育品种的新树。该建筑可通过隔绝传播HLB的亚洲柑橘木虱来保护树木。您可以通过点击此处的链接,为“柑橘多样性采集中心HLB预防计划”提供可抵税的捐款,以支持本文所介绍的研究。

加州大学河滨分校的柑橘多样性采集中心正在筹集资金用于建造保护树木的建筑物。
加州大学河滨分校的柑橘多样性采集中心正在筹集资金用于建造保护树木的建筑物。

加利福尼亚州的相关资源

请访问CaliforniaCitrusThreat.org/chinese以获取更多关于阻止致命的柑橘类病害传播的信息。

加利福尼亚柑橘类果树繁殖相关法律

在加利福尼亚州,从未经注册的来源获取任何柑橘类果树繁殖材料,包括接穗和种子都是违法的。在加利福尼亚州,任何培植或嫁接的柑橘类果树必须源自以下注册组织:

资金支持

本文由加利福尼亚州柑橘研究委提供资助。

 

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