专利名称：谷子人工杂交方法谷子(Setaria italic)具有抗旱、耐瘠的特性,是传统的优势粮饲兼用作物,我国主要种植在干旱、半干旱和半湿润易旱的华北、西北和东北地区，在南方也有零星种植。其中以河北省种植面积最大，其次是山西省和内蒙古自治区。谷子去壳后为小米，小米营养丰富、均衡，食用粗纤维是大米的5倍，北方百姓以粥食为主。谷草粗蛋白含量较高，与苜蓿草相当，产粮食谷子秸杆粗蛋白含量在8%左右，饲草谷子秸杆粗蛋白含量在15%以上，是最优质的饲草，对畜牧业发展中有重要作用。 谷子的花序为顶生穗状圆锥花序，一个谷穗是由穗轴(主轴)和众多的谷码组成，中央主轴粗壮，主轴上着生排列整齐的I级分枝，在I级分枝上又生出2级分枝，在2级分枝上又生出3级分枝。在第3级分枝的顶端着生一枚小穗花，每个小穗花基部有刚毛1-4根。每个I级分枝与其上的2-3级分枝、刚毛、众多小穗花簇在一起组成一个穗码(谷码)。每个小穗花由两片护颖包被着两朵小花，第一片护颖短小，长度约为小穗长度的1/3，第二护颖较大。两片护颖之间的两朵小花，一朵为上位花，一朵下位花，上位结实，下位退化，退化花只有内、外稃。结实小花由内颖、外颖、3枚雄蕊、I枚雌蕊和两枚鳞片组成。谷子是一种自花授粉的小粒多花作物，一个谷穗的花可达近万个，花器小，仅有1-2毫米，且单穗小花发育不一致，花期持续一周多。在人工做杂交时，应在去雄前精细整穗，要去掉已开花、授粉和发育不完全的小花，只留下翌日将要开花的小花。在中国河北省的张家口谷子在一天内开花出现两个高峰期，第一个高峰在夜间的23-02时，第二个高峰在上午5-9时，中午和下午开花很少或根本不开花。谷子的这些特有习性使谷子人工杂交工作变得特别困难。整穗费时、去雄难、不便在开花时间收集花粉等。目前谷子的去雄方法有人工手术摘花药法、温水杀雄法、化学药剂杀雄法、日光高温杀雄法等。前两种方法为常用方法。人工手术摘花药法是在授粉前人工一个个的摘去雄蕊的方法，该方法真杂交率高，但去雄工作效率太低，技术要求高，难度较大；温水杀雄法，是利用雌雄蕊对温度的反应不同，用温水浸泡母本穗杀死雄蕊不伤害雌蕊的去雄方法，一般用45-47°C温水浸泡7-15分钟，该方法去雄速度快，但去雄不彻底，真杂交率低，还容易因水温不同控制杀雄时间长短不好掌握而杀不死花粉或伤到柱头。谷子的这些去雄方法各有优缺点，操作起来或速度慢，或去雄不彻底，总不尽人意，需要有更好的方法来代替，促进谷子杂交育种的发展。
本发明所要解决的技术问题是提供一种谷子人工杂交的方法。本发明所提供的谷子人工杂交的方法，包括如下步骤I)对开放小花总数占小穗总数的10%_15%的谷子母本植株的母本穗进行如下处理去除所述母本穗的部分穗码使每个所述母本穗保留15-25个穗码，并去除所保留穗码中所有开放小花和发育不完全的花；2)将经过步骤I)处理的所述母本穗浸湿后对其进行包裹使所述母本穗处于温度为23-30°C、空气相对湿度为95%以上的环境中18-21小时后进行第一次去雄；待经过所述第一次去雄的母本穗表面干燥后用谷子父本植株的花粉进行第一次授粉；3)给经过所述步骤2)第一次授粉后的母本穗套上羊皮纸授粉袋并保持套袋状态4-6小时后，将所述母本穗浸湿后再进行第二次包裹使所述母本穗处于温度为23-30°C、空气相对湿度为95%以上的环境中18-21小时后进行第二次去雄；待经过所述第二次去雄的母本穗表面干燥后用所述谷子父本植株的花粉进行第二次授粉；4)给经过所述步骤3)第二次授粉后的母本穗套上羊皮纸授粉袋并保持套袋状态4-6小时后，将所述母本穗浸湿后再进行第三次包裹使所述母本穗处于温度为23-30°C、空气相对湿度为95%以上的环境中进行第三次去雄；待经过所述第三次次去雄的母本穗表面干燥后用所述谷子父本植株的花粉进行第三次授粉； 5)将经过所述第三次授粉的植株在所述母本穗与外界花粉隔离的状态下培养，收获种子。步骤I)中，所保留的穗码(谷码)可均匀分布在所述母本穗中。所述开放小花是指在小穗花的稃外可看到有授粉后残留下的柱头和花药的小穗，残留下花药呈灰褐色。上述方法中，所述第一次去雄、所述第二次去雄和所述第三次去雄均按照如下方法进行打开所述母本穗的包裹后晃动所述母本穗，甩掉大部分花药，再用真空吸引器施加2-3个大气压的吸力吸去剩余花药。其中，晃动所述母本穗的方法可为一只手捏住所述母本植株的穗基部在另一只手 上轻甩二三下。上述方法中所述第一次去雄、所述第二次去雄和所述第三次去雄可在第二个高峰期过后进行。步骤3)中所述父本植株的花粉可按照如下方法收集在所述母本植株去雄前一天用羊皮纸授粉袋套住所述父本植株进入开花期的穗来收集花粉。这样可克服了谷子取粉时间仓促或取不上粉的问题。在本发明的一个实施例中，母本为晋谷21号、父本为冀张谷5号。本发明的方法通过对浸湿后的谷穗进行包裹，使谷穗处于水湿环境中，花粉管不开裂，有个别开裂的，花粉受潮湿不能散开，这样再用吸引器吸去花药，能彻底去雄。用吸引器吸去花药，比用镊子镊去速度快又不伤柱头。本发明采用包裹保湿去雄法，有效的防止母本花药开裂，能够延长去雄工作时间，同时也避免了用镊子去雄对柱头的机械损伤；该方法操作简单，易于推广，能极大得提高谷子杂交的杂交率和工作效率，能够大幅度的节约谷子杂交育种的操作时间。


本发明公开了一种谷子人工杂交的方法。该方法包括1)对开花总数占小穗总数的10%-15%的谷子母本植株的穗进行如下处理去除所述穗的部分穗码使每个所述穗保留15-25个穗码，并去除所保留穗码中所有开放小花和发育不完全的花；2)将经过步骤1)处理的母本穗浸湿后对其进行包裹使所述母本穗处于温度为23-30℃，空气相对湿度为95%以上的环境中18-21小时后进行去雄和授粉；3)将经过授粉的植株在所述母本穗与外界花粉隔离的状态下培养，收获种子。本发明采用包裹保湿去雄法，有效的防止母本花药开裂，能够延长去雄工作时间，同时也避免了人工去雄对柱头的机械损伤。