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课程名称：园艺植物育种学总论任课教师：何新华/黄桂香题目：甜味食用仙人掌育种方案姓名：欧智元学号：1131100608专业班级：园艺113班日期：2014.5.31甜味食用仙人掌育种方案园艺113班欧智元1131100608一、食用仙人掌简介1、食用仙人掌特征食用仙人掌(OpuntiavilpaaltaHaw.)是多年生厚肉多浆植物。原产美洲,盛产墨西哥,是墨西哥人从300多种仙人掌品种中选育出的蔬菜专用品种过漫长的种植驯化、杂交选育后培育出来的食用型仙人掌，不仅营养丰富，而且具有较高的药用价值，食用仙人掌含有丰富的钾、钙、铁、铜、多糖、黄酮类物质和低钠、无草酸长期食用能有效降低血糖、血脂和胆固醇，还有活血、化淤、消炎、润肠、美容之功效，是“一种有发展潜力的蔬菜”。作为保健蔬菜，其营养丰富,含有人体健康所需的多种维生素以及18种氨基酸。具有行气活血、清热解毒的作用,且具有发达的贮水组织,抗逆性强,是一种新兴的绿色保健蔬菜。仙人掌里面含有媲美芦荟胶的仙人掌胶,是广大女性朋友们的最爱.有效成份含量高达30%。2、分布范围食用仙人掌类植物原产于美洲热带干旱沙漠地区，种类繁多，分布甚广。据了解，以食用仙人掌做菜在国外已很普遍。种植食用仙人掌在南美洲、欧洲等地一些国家已形成较大规模产业。其中墨西哥是仙人掌王国，自1945年开始，该国农业专家在成功培育食用仙人掌后，又将其分化成菜用（墨西哥米邦塔、墨西哥金字塔等）、果用（墨西哥皇后等）、药用、饲料用几大类。在墨西哥的蔬菜产量中居第五位，成为广泛食用的蔬菜之一。墨西哥有一个村庄的居民，自古以来就用仙人掌制作美味食品，或煮，或炒，或焖，加上葱、胡椒、大蒜等调味品，制成美味可口的佳肴，还发明了用仙人掌制成的果子酱。在这个村庄里，每年都要举行一次传统的仙人掌食品节。墨西哥食用仙人掌的产量占世界第一位，其中人工种植的面积达116万多亩，产品遍布国内外市场。3、当今市场上的食用仙人掌优缺点优势：食用仙人掌，掌片绿色、脆嫩、微酸，果实口感清甜，独特，颜色鲜丽。它全身都是宝，嫩茎、老茎、果实、汁液都可利用。它的肉质茎片中含有丰富的维生素和微量元素，其含量远远高于许多农作物。劣势：我国西南地区仙人掌味道酸涩，口感不佳，且生长缓慢。二、育种目标近年来对于食用仙人掌的研究不是很多，市场上仙人掌作为常规蔬菜出售的还好很少，应当大力开发食用仙人掌的蔬菜市场。鉴于食用仙人掌的食用价值和药用功效，培育受欢迎的食用仙人掌势在必行，而去除酸涩和苦味的甜味仙人掌就是我们的目标。三、育种的方式1、种子繁殖育种仙人掌类植物用无性繁殖和有性繁殖均可。但当需要大量繁殖和培育新的仙人掌品种时，必须采用有性繁殖，即种子繁殖。a、人工授粉。仙人掌类植物中自花授精的种类很少。大部分为异花授粉，需人工授粉才能结籽，其中更多的种类需要同种异株授粉。因此至少需准备两株同样种类植株。授粉须在雄蕊花药开裂、花粉成熟、雌蕊柱头充分分泌粘液时进行。然而，不同的种类雌雄蕊成熟时间不一定相同。如果母本开花迟于父本，可先将父本放于阴凉处，使其晚开花，也可将父本的花粉采集后置放于冷凉干燥处。待到母本雌蕊成熟时再取出授粉。大多数种类在开花的第二天午后1-2小时授粉成功率最高。用干净毛笔蘸取花粉轻涂于母本柱头上或用细镊子夹取花粉放于柱头上。如遇天气酷热，湿度过大，花上有水，则受精率不高。b、剪除花瓣。授粉之后如果子房逐渐膨大，则预示着授粉成功，此时可将干枯的花瓣剪去，以防霉烂。植株应避免雨淋和水冲，并加强肥水管理。c、及时采种。仙人掌类果实一般50-60天成熟，有些种类为浆果，成熟时易遭鸟类等小动物啄食，应用网罩保护果实。有些果实果皮易开裂，要注意及时采收。采收的浆果应剥掉果肉，将种子洗净，再滤干水分。所得种子要装入纸袋，放于干燥冷凉处，并注明种子名称及采收日期。d、消毒浸种。播种用土应是经过消毒的河沙或混沙腐叶土，必须用锅炒或蒸消毒，不能用药剂消毒。播种前，将盆土用浸盆法润湿，再用1%福尔马林或2.5%硫酸铜液浸种15分钟，取出清洗后即可播种。小粒种子可混沙均匀撒播于土面，不必覆土。大粒种子可按5毫米×5毫米的株行距点播。e、适期播种。种子繁殖仙人掌的最佳时期是昼夜温差较大的春季和秋季。温差大不仅可提高出苗率，还可使幼苗加快生长。应避免阴雨天播种，宜选择晴好天气。若在温室内，四季均可进行种子繁殖。f、播后精管。播后应用玻璃板盖于花盆上，每日必须定时露出一条缝以透气。一般仙人掌种类在15天之内可发芽。发芽后，应仔细观察盆内干湿情况，保持盆土表面有一定潮湿。幼苗必须控制光照，可将打孔白纸盖在玻璃上。随着小苗的长大更换白纸，使小孔相应增大、增多，以利光照。仙人掌的苗期管理应在温度、湿度、水分、光照、通风上严格把关。春秋生长旺季，要保持较大昼夜温差，并适时适量地给小苗以光照。夏季要加强通风，降低温度。冬季应放在室内暖和处，并适当增加光照，但不可过量。浇水应以浸盆法为主，盆面湿润即可。g、防治病虫。仙人掌苗期易遭病虫危害，应及时清除杂草，定期喷药（每20天喷1次），定期疏松土壤。一旦发现红蜘蛛、蚜虫、介壳虫等虫害，要及时捕捉或用40%三氯杀螨醇1000倍液喷杀，每隔7-10天喷1次或用80%敌敌畏1500倍液喷杀或50%西维因500-700倍液喷杀。仙人掌的病害主要有金黄斑点病、凹斑病及赤腐病等，可定期用75%百菌清（或含量50%多菌灵）800倍液或70%甲基托布津600倍液喷雾预防。小苗每半年移植1次，有利于发根和生长。火龙果科：仙人掌科亚科：柱状仙人掌亚科属：三角柱属种：火龙果仙人掌科：仙人掌科属：仙人掌属种：仙人掌♂火龙果×♀仙人掌猜想：同是仙人掌科，如果杂交成功，培育出的品种特性是不是能达到目的特性？？？仙人球科：仙人掌科亚科：柱状仙人掌亚科属：仙人球属种：火龙果仙人掌科：仙人掌科属：仙人掌属种：仙人掌♂仙人球×♀仙掌猜想：同是仙人掌科，如果杂交成功，培育出的品种特性是不是能达到目的特性？？？这样的设计会不会也能成功了呢？？2、将仙人掌的种子带入太空进行太空诱变育种又称航天育种、空间诱变育种，是利用太空技术．通过高空气球、返回式卫星、飞船等航天器将作物的种子、组织、器官或生命个体等诱变材料搭载到200~400km高空的宇宙空间，利用强辐射、微重力、高真空、弱磁场等宇宙空间特殊环境诱变因子的作用．使生物基因发生变异，再返回地面进行选育，培育新品种、新材料的作物育种新技术。其核心内容是利用太空环境的综合物理因素对植物或生物遗传性的强烈动摇和诱变，在较短的时间内创造出目前地面诱变育种方法难以获得的罕见突变种质材料和基因资源，选育突破性新品种，由此而开辟一条植物育种的新途径。太空诱变的主要因素①微重力太空的重力环境明显不同于地面，未及地球上重力十分之一的微重力(10-3~10-6g)是引起植物遗传变异的重要原因之一。已有的研究结果还指出，微重力是通过增加植物对其它诱变因素的敏感性和干扰DNA损伤修复系统的正常运作，从而加剧生物变异，提高变异率。②空间辐射空间辐射源包括来自地磁场俘获的银河宇宙射线和太阳磁暴的各种电子、质子、仅粒子、低能重离子和高能重离子等。它们能穿透宇宙飞行器的外壁，作用于太空飞行器中的生物。研究结果表明，空间诱变与地面辐射处理发生的变异情况有许多类似之处，辐射敏化剂预处理能增加生物损伤。DNA和生物膜是射线作用的靶子。空间辐射主要导致生物系统遗传物质的损伤，如突变、肿瘤形成、染色体畸变、细胞失活、发育异常等。③其它诱变因素植物材料在空间飞行时。是受各种空间因素综合作用的，包括高真空、交变磁场、航天器发射过程中的强振、飞行舵内的温度和湿变条件及其他未知因素。一般认为．空间辐射和微重力的复合效应是主要的诱变因素。太空育种的特点是诱变效率高，太空中的特殊条件对农作物种子具有强烈的诱变作用。可以产生较高的变异率，其变异幅度大、频率高、类型丰富．有利于加速育种进程。水稻自然变异的频率在二十万分之一．化学诱变的变异频率也在千分之几．而经空间处理的水稻变异频率可达百分之几。一般来说，太空育种变异率为5％-10％，最高的诱变率可超出10％以上，其中有益突变率为2％-3％。变异方向不定，正负方向变异都有作为一种空间多环境特殊条件下产生的诱变，其诱变方向具有不确定性。一般单株有效穗数、每穗粒数、千粒重、穗长、单株分蘖力等性状呈偏正态分布，以正向变异为主。株高变异偏向增高，结实率偏向降低，但也有许多有利突变体出现。育种周期短，空间诱变植物一般在第4代可稳定，少数在第3代就可稳定。比常规育种的第6代稳定提前2代，对缩短育种周期极为有利．可以节约许多人力物力。可出现常规育种不易出现的变异，太空育种不但能出现一些如产量、株高、生育期、品质、抗病性等常规诱变育种的变异，还能出现一些其它理化因素处理较少出现的特殊变异类型，如水稻早熟突变．大穗型变异。大粒变异和籼、粳亚种种性的变异．品质性状的广幅分离；蔬菜大果型变异，不育性突变；花卉花形变异．花色变异等。四、品种试验选择土壤肥力中等偏上、地势平坦、地力均匀、排灌方便、沟系配套、无人畜危害、病虫害较轻的田块作为试验田，将得到的种子进行种子繁殖，及时进行中耕除草、施肥、灌溉、整枝等田间等管理，记录仙人掌生长状况，生长状况，叶片的品质测定，采收优秀品质的植株种子继续栽培，如需要还可接着进行田间试验，直至获得目的性状且遗传稳定、有经济利用价值的食用仙人掌。五、品种审定获得的性状稳定的新品种食用仙人掌经两个或两个以上省级品审会审通过。审定时要做到：1、亲本来源和性状描述清楚；2、选育方法科学，程序完整，有较好的经济价值；3、主要遗传性状稳定，有连续2年或以上的观察资料；4、具有一定的抗病性和抗虫性；5、繁殖技术和栽培技术成熟，可以大面积投产，生产成本低，经济效益显著。六、新品种繁殖和推广新品种在进入推广前需要通过农业部基因安全评价和新品种商品化生产等关键步骤。在推广过程时，需要进行良种繁殖和试种示范，进一步确定新品种适是否适宜在引种地区推广应用，并总结该品种在当地的丰产栽培技术。大面积推广应用的地方要规划好种植面积和技术培训工作，使广大仙人掌种植农按新品种的特征特性和丰产技术措施推广应用，防止一哄而起，因管理和技术措施跟不上而造成减产。参考文献：1、食用仙人掌的作用与营养菜瓢谷[引用日期2013-07-19]2、仙人掌营养与药用中国食用仙人掌网[引用日期2012-10-26]3、“米邦塔”食用仙人掌开发现状与前景农民日报2005-1-314、食用仙人掌使用简介农民日报2005-1-315、开发可食用仙人掌中国第一人【专题】食品药品2005-11-24