罗 磊 李亚杰 李德明 姚彦红 王 娟 马 瑞 李丰先

（1甘肃省定西市农业科学研究院，定西743000；2甘肃省马铃薯工程技术研究中心，定西743000）

马铃薯（Solanum tuberosum L．）是重要的粮、菜、饲兼用作物，是仅次于水稻、小麦、玉米的第四大作物，由于它耐旱、耐脊薄、高产稳产、适应性广、营养成分全面而受到全世界的高度重视。经过几十年的发展，我国马铃薯各类专用型品种不断增多，育种途径也随着科学技术的进步而逐渐增多。尤其是生物技术的发展使体细胞无性变异、细胞融合和基因工程等先进的技术手段在创造资源和选育新品种方面起到很大的作用。但是，不管在育种方法上采用何种技术，目的基因与目标性状在新品种上的体现最终还是要通过常规育种途径来实现。因此，有性杂交技术无论是在已经取得很大成效和进展的过去，还是现在和将来都是相当重要的[1]，需要不断的探索和研究。

北方地区马铃薯杂交受干旱气候环境的影响，致使杂交结实率低，浆果内种子形成数量少[2]，定西地区位于甘肃省中部，气候温凉干燥，是典型的旱作农业区[3]，多年来有性杂交结实率只有2%～5%，为获得足够的组合及实生种子数只有分期播种，充分利用开花季节，投入大量人力进行杂交授粉。希望在现有条件的基础上，吸取他人经验，通过杂交试验总结出一些有效措施，以提高北方干旱地区马铃薯杂交结实率，使杂交结实率达到15%以上。

1 有效措施

1.1 亲本材料的选择

1.1.1 选择高质量亲本材料 马铃薯植株由于多年田间无性繁殖感染了病毒，致使生长衰退，落蕾落花，影响开花结实。有研究表明，亲本材料随世代增加，卷叶病、花叶病和PSTV侵染也逐年加重，落花、落蕾率也逐年升高，年平均递增26．20%，致使坐果率下降[4]。选择汰除病毒、无退化的亲本材料可提高杂交结实率。

1.1.2 亲本选择 马铃薯各品种的开花结实情况差异较大，有些品种结实率很高，而有些品种结实率极低，甚至不能开花；有些品种在某一地区能开花结实，但在其他地区栽培则很少开花结实或根本不能开花[4-7]。2017-2018年选择冀张薯8号、定薯1号、庄薯3号、丽薯7号、农天1号、青薯9号等13份材料作母本、以新大坪作父本进行杂交试验，记载各母本杂交结实率；同时每个母本数200朵花，记载各母本天然结实率。试验结果表明，母本材料天然结实率高的，其有性杂交结实率也相对较高；无天然结实的，其有性杂交结实率也为0。选择花粉量大、花粉有效性好的材料作父本，有些无花粉或花粉有效性差的材料不能作父本[6-8]。

1.1.3 亲本花期选择 父本材料不同花期、花粉活性不同，母本材料不同花期柱头成熟程度不同。父本花粉活性最好的时期是花药顶端1/5开裂、3/5开裂和全部开裂的3个时期，尤以花药顶端3/5开裂时取粉杂交结实率（50．0%）最好，花药顶端全部开裂变色时取粉杂交结实率较差（12．6%），顶端未开裂时取粉杂交结实率为0。母本柱头成熟时期是从开花前24h至花冠开放后48h，这段时期授粉杂交结实率较高，以当日开花到花冠开放后24h授粉杂交结实率（41%～43%）最高，而开花前48h和花冠开放后72h授粉杂交结实率（0）最低。

1.2 杂交日期、时间的安排及田间管理

1.2.1 杂交日期的选择 马铃薯蕾、花、果的脱落与光照、温度、湿度等因素密切相关[9]。栽培马铃薯多为长日照类型，长的光周期和充足的光照能够促进花蕾的分化和形成，减少蕾、花、果的脱落[9]，适宜的日照时数为11～13h/d。杂交结实的适宜相对湿度为80%～90%，湿度低于65%不易成功。杂交时期，气温12℃时能形成花芽，但不开花；18～20℃时，能产生正常可孕花粉；25～35℃时，影响花粉母细胞的减数分裂，致使花粉孕性降低[5]，甚至会使花粉粒在柱头上死亡。

北方干旱地区马铃薯一般在6月上旬现蕾，6月中旬开花。杂交授粉一般在6月中旬到7月下旬进行，其中6月15日至7月15日气候较为凉爽且夜间湿度大，有利于杂交结实；7月16-31日虽然雨水多、空气相对湿度高，但是气温逐渐升高，中午可达到30℃以上，不利于杂交结实。

1.2.2 杂交时间的选择 气温不超过26℃可全天进行杂交授粉。如遇阴天或毛毛雨天气，此时空气凉爽湿润，是最佳授粉时间。在干旱、高温天气条件下，宜在下午17：00以后进行杂交[10-12]，因为晚间有一段高湿冷凉气候条件，有利于花粉发芽。

1.2.3 多施基肥后追施补施 马铃薯在现蕾开花期正是营养生长和生殖生长的并进时期，地上和地下部分对养分的吸收竞争较为激烈，开花需要更多的养分促进花芽分化，增加开花数量与结实率。在母本材料播种前，每hm2施足马铃薯专用肥750kg和有机肥1．5万kg，为母本材料开花结实提供良好的营养条件；在现蕾前3d左右追施1次马铃薯专用肥300kg，施入覆土后适量浇水；现蕾期开始叶面喷施KH2PO4，每隔7d喷施1次，共喷4次。这样可避免母本蕾、花和浆果因养分供应不足而脱落，有效提高杂交结实率。

1.2.4 灌水 水分对马铃薯的开花结实影响较大，在现蕾至开花期需水量较大，大约为全生育期的1/3左右[4]。因此，母本材料最好选择灌水方便的地块种植，杂交期间可根据田间墒情和天气条件人工调节田间小环境，小水勤灌，保持土壤水分，增加杂交圃空气相对湿度，促进母本开花和花粉的萌发。

1.2.5 摘除侧芽 杂交授粉后，摘除母本植株授粉花序下部的侧芽和已发生的多余侧枝，减少植株地上部分营养的消耗，使有限的营养集中供应到花序上部，防止落蕾落花，提高杂交结实率。

1.2.6 重复授粉 杂交授粉后遇大雨天气，柱头上的花粉会被雨水冲刷掉或因吸水过多造成花粉粒胀破而失去活力，子房得不到正常受精，胚不能发育或发育不良而造成花蕾脱落[1]，有必要在雨后对母本进行1次重复授粉。

2 促进亲本材料开花结果的有效方法

2.1 封雄法 植物油有粘性、无毒副作用，可用于马铃薯杂交母本雄蕊的处理。用带细长嘴的小塑料瓶盛少许植物油，在马铃薯母本花冠刚开放但粉囊顶孔尚未破裂时，将植物油点涂封住花药的顶端，并使植物油渗入花药内粘住花粉，以免花药开裂时花粉掉到柱头上自交授粉；在柱头成熟时期杂交授粉，还可使雌蕊免受暴露而损伤或被烈日光照灼伤。采用这种方法杂交授粉杂交结实率比去雄法可提高1～2倍。

2.2 砖块法 砖块法是荷兰在马铃薯育种上广泛应用的办法[13]。将催芽的种薯摆到营养钵中的砖块（约12cm×12cm）上，用蛭石覆盖种薯，浇水萌芽生根，根系可扎入砖块下的土中吸收养分和水分。等植株根系扎稳土壤层后（现蕾以前），每隔3～5d将覆于种薯上的蛭石拨去一些，直到将蛭石拨完，使根系外露，这时根系完全抱住砖块。当有匍匐茎和块茎产生时，可以看见并能及时去除，这样不损伤砖块周围的根系，根系还可以正常吸收营养，并使养分集中供应生殖生长，促进开花，延长开花期，提高结实率。

2017-2018年组配3个不同的杂交组合利用砖块法和无砖块法进行杂交试验，保证水肥供给，满足光照、湿度和温度的合理需求，用封雄法杂交。试验结果表明，各组合平均杂交结实率无砖块法为19．2%，砖块法为38．8%，采用砖块法杂交结实率增加19．6%。在实际杂交工作中可将封雄法和砖块法结合使用，这样杂交效果更好。