《林木育种学》实验指导书

河北农业大学林学院

目 录

实验一 苹果品种的果实性状描述和品种识别...................................................1

实验二 染色体组型分析......................................................................................4

实验三 花粉形态观察及生命力的测定...............................................................6

实验四 木材纤维性状的测定..............................................................................7

实验五 超级苗选择..............................................................................................9

实验六 林木引种计划制定................................................................................11

实验七 植物多倍体的诱发及观察....................................................................13

实验八 树木有性杂交技术................................................................................15

实验九 杂种植物特征的分析............................................................................19

实验十 无性繁殖林木有性杂交育种计划制定.................................................21

1 实验一 苹果品种的果实性状描述和品种识别

一、实验目的

1. 学习描述苹果品种果实形状的方法。

2. 认识几个栽培品种的果实。

二、材料用具

1. 材料：不同品种的苹果果实和蜡质模型

2. 用具：卡尺、天平、切果刀、测糖仪、果实硬度计、铅笔（自备）

三、方法和步骤

1. 按“苹果品种果实性状调查表”所列各项对供试品种逐项观察，并将调查结果记入表中。

注意要先观察果粉之多少及果梗之茸毛。观察时各品种间要相互比较。

2. 观察陈列品种和蜡质模型

四、作业

1. 认真填写“苹果品种果实性状调查表”。

2. 绘一供绘品种果实的外形及纵剖面图（原大）

五、附表

1. 苹果品种果实情况调查项目简要说明。

2. “苹果品种果实性状调查表”

附表 1. 苹果品种果实性状调查简要说明

一、产地：果实采自何地

二、成熟期：该品种在产地成熟期。

三、形状：圆形、扁圆形、长椭圆形、圆锥形、斜形、长圆锥形、卵圆形、长圆形。

四、平均果重：20个果实平均。

五、纵横径：最大纵径及最大横径。取20个果实的平均值。

六、果梗：长短：用卡尺尾部之深度尺测量之。粗细：用卡尺量果梗之中部。以上二者均

取平均值。附着部肥大否：系指果梗与果枝连接处是否膨大。基部肥大否：系指果梗与果

实连接处是否膨大。茸毛：有、无、多、少。

七、梗洼：指着生果梗之凹下处。形状：波状、沟状、褶状。深广度：深度：量自果肩到

洼底之垂直深度（20个平均）。附着物：记载洼梗洼中有无锈斑，有无瘤状物。如果有锈，

还应记载锈的形状、块状、条状、放射状，到达果肩否。

八、萼洼：指果顶凹下处。形状：棱状突起、皱纹、沟纹、圆滑杯状。深广度：垂直深度

和最大直径（20个平均）附着物：记载锈状物、瘤状物之有无。

九、萼片：大小：大、中、小。开闭：闭：指各萼片将萼筒关闭。半开：指各萼片间尚留

2 有空孔隙，可通萼筒。开：指萼片中间是一大孔洞，可以看到萼筒。着生状态：直立和反

转。

十、果粉：记载多、中、少。

十一、果点：形状：不规则形、凹小或凸起，大、中、小。明显度：明显、不明显。疏密

度：疏、中、密。颜色：记果点本身和其周围之晕圈的颜色。点：黄、褐、白；晕：红、

淡黄、黄白、绿、灰。

十二、果心：指果心线以内部分。大小：横切口上观察之，分：大、中、小。大：果心直

径超过果肉直径之 1/2 者。中：果心直径相等果肉直径之 1/3-1/2 者。小：果心直径小于

果肉直径之1/3者。形状：指纵切面上之形状：椭圆形、扁圆形、圆锥形。位置：指在纵

切面之位置：上位：靠近果顶。中位：在中间。下位：靠近果梗。对称否：对称、不对称。

十三、心室：开闭：开：各子室之间互相沟通。半开：各子室有闭，有开。闭：各子室各

自关闭。絮状物：指子室中在种子周围有无白色棉花状物。

十四、萼筒：在纵切面上看。大小：大、中、小。形状：圆锥形、漏斗形、壶形。

十五、种子：形状：卵圆形、长卵圆形、短卵圆形。色泽：指干种子而言，浅褐、褐、深

褐。平均种子量：取出果实内之饱和满种子（20个果实平均数）。

十六、果肉：颜色：剖开有马上看，以免氧化变色。分白、乳白、黄、乳黄、白绿、粉红。

质地：疏松、紧密、细软、粗硬。汁液：多、中、少。风味：甜、酸甜、甜酸、酸，香气

之浓淡，有无特别味道。可溶性固形物：用取样器自果肩至果顶取一条果肉榨汁，至测糖

仪上观察，记载百分数。

十七、品质：以果肉之风味为主，结合果形、果色给以评定。分：极上、上、中上、中、

中下、下。

十八、耐贮性：由收获之日起，夏秋季在一般室内条件下，冬春季在普通地下室贮藏（12

月-2月，窖温3~-1℃，湿度80~90%）失去该品种固有风味时，凡不足一个月者为不耐贮，

能贮到翌年一月者为稍耐贮，至 2、3 月者为耐贮，至 4-5 月者为贮藏力强，能贮至翌年

6月者为贮藏力极强。

十九、其它：除调查表所列项目以外，你认为是特点者可以记入此栏内。

二十、本品种果实之主要特征特性：总结以上各项记载结果，找出该品种之代表特征，记

入此栏内，文字要简练，内容要扼要。

3 苹果品种果实性状调查表

调查项目 项目说明

产地

成熟期

形状

平均果重

纵横径

长短粗细

附着部肥大否

基部肥大否

果梗

茸毛

形状

深广度

梗洼

附着物

形状

深广度

萼洼

附着物

大小

开闭

萼片

着生状态

果粉

大小

形状

明显度

疏密度

果点

颜色

大小

形状

位置

果心

（指果心线

以内部分） 对称否

开闭

心室 絮状物

大小

萼筒

（纵切面） 形状

形状

种子 色泽

颜色

质地

液汁

风味

果肉

可溶性物质

品质

耐贮性

其它

果实主要特征特性

4 实验二 染色体组型分析

一、实验目的

掌握染色体组型分析的一般步骤和方法，并能绘出染色体的模式图。

二、实验原理

染色体组型分析是对染色体处于有丝分裂中期的染色体的数目、大小、形态、着丝点

的位置、以及次缢痕、随体的有无等形态特征作一描述，将细胞内的染色体按照一定顺序

排列起来构成图象。

三、实验用具

染色体显微照片、剪子、尺子、胶棒。

四、实验方法

1、制作染色体玻片标本，镜检染色体数目，选择好的分裂进行摄影放大照片。

2、测量每条染色体的长臂和短臂，计算染色体的全长、臂比值（长臂/短臂）。

3、配对

根据所测数据，结合目测，按染色体的形态、大小，将同源染色体配对。

4、剪贴、排队

（1）长染色体在前，短染色体在后

（2）短臂在上长臂在下

（3）着丝粒排在同一直线上

（4）按染色体的编号，等长的染色体，把臂较长的染色体排在前面。

（5）随体染色体排在最后，性染色体和额外染色体单独排列。

臂比值：1.0~1.7中间，1.7~3.0近中，3.0~7.0近端，大于7.0顶端

五、作业

1、填写“人类染色体分组测量表”

2、完成人类染色体排列

六、附表

1、人类染色体分组

2、人类染色体分组测量表

5 人类染色体分组

分组 号码 大小 着丝粒位置 随体 说明

1 中着丝粒 本组内 3 号染色体比1 号染色体略小

2 亚中着丝粒

A

3 最大

中着丝粒 无

B 4~5 次大 亚中着丝粒 无 与 C 组染色体比较，B 组的 4 号、5 号染色体的短臂都较

短。

C 6~12 中等 亚中着丝粒 无 本组 6、7、11 号染色体的短臂较长，9、10、12 号染色体

的短臂较短。

D 13~15 中等 近端着丝粒 有 本组内各号染色体难以区分

16 中着丝粒 中等，中央着丝粒染色体，长臂有次缢痕

17 亚中着丝粒 近中央着丝粒染色体

E

18 较小

亚中着丝粒 无

本组内 18 号染色体较 17 号染色体短臂更短些

F 19~20 次小 中着丝粒 无 本组内各号染色体难以区分。

G 21~22 最小 近端着丝粒 有 21、22 号染色体的长臂的两条染色体常呈分叉状，它们之

间难区分。

X 中等 亚中着丝粒 X 染色体属于 C 组染色体，大小介于 6号和 7 号之间。

性染色体 Y 最小 近端着丝粒 无 Y 染色体属于 G组染色体，两条染色单体的长臂常并拢。

人类染色体分组测量表

分组 编号 长度 臂比值 着丝点位置 随体有无

1

2

A

3

4

B 5

6

7

8

9

10

11

C

12

13

14

D

15

16

17

E

18

19

F 20

21

G 22

X

性染色体 Y

6 实验三 花粉形态观察及生命力的测定

一、实验目的

了解不同植物种类花粉的形态及生命力测定的方法

二、实验原理

花粉的生命力因植物种类不同，花粉的生命力易受环境条件影响而降低，杂交授粉之

前对花粉的生命力进行测定，如果花粉的发芽率小于5%，则不能采用，说明发芽力极弱，

花粉生命的测定应用于杂交结果的分析与研究。

三、实验材料及仪器

不同植物花粉标本、显微镜

四、实验方法

1、直接发：将待测花粉直接授粉，然后统计结实情况。

2、染色法：碘－碘化钾染色法、TTC 染色法

3、培养基法

（1）用具：凹形载玻片、培养皿、纱布、恒温培养箱。

（2） 培养基成分： 蔗糖 （树木20%、 园林植物5%~20%、 果树10%~15%、 琼脂1%、 PH5.5~6.5。

（3）制片：用滴管吸取少量培养基，趁热滴在载玻片的凹槽内，放置片刻，使其凝固。

（4）播种花粉：将少量花粉均匀地撒播在培养基上，注意不可过多，否则难以观察。

（5）培养与观察：将制备好的片子放在垫有湿润滤纸的培养皿内，于 20 ～ 22℃ 的温

箱中培养；待花粉萌发后于显微镜下观察并统计发芽率。观察时每片随机取三个视野，统

计花粉总数及发芽数，计算平均萌发率。

五、绘图

1、测定4种不同植物花粉的大小（长度、宽度），并绘形态图。

2、绘出发芽花粉的形态图，计算发芽率。

测微尺：在10×10下，一个小格为12.8μm

7 实验四 木材纤维性状的测定

一、实验目的

掌握测定木纤维长度的方法和了解这项工作对选种的意义。

二、实验意义

木材纤维特性对木材的性质 （如木材的力学性质） 和用途都有很大影响。 如用它造纸，

那么纤维的长度影响纸张的韧度，而其宽度则影响纸张的光洁度。同时，木材纤维特性在

遗传上又是一个比较稳定的特性，因此它是选择亲本及优良类型的依据之一。由于这一特

性在幼年时期的表现和成年时期的表现有一致的关系（幼年好则成年更好）。因此，在幼

苗（一年生苗）时期即可着手这方面的优良类型的选种工作。

三、用具

试管、吸管、水浴锅、载玻片、盖玻片、显微镜、接目测微尺、硝酸和铬酸溶液、酒

精灯、刀片、玻璃棒等。

四、材料

各种杨树杂种或无性系的一年生枝条。

五、方法和步骤

测定木纤维长度的原则：首先利用稀酸溶液将木材中的木质素、木栓质、果胶质及其

它易被稀酸氧化的物质除去。 保留全部木纤维细胞， 洗去药液后用显微量尺测定其长和宽。

1 把欲测枝条木质部劈成火柴杆的四分之一粗细，并切成0.5厘米左右的小木段。

2 在试管内装入5mL蒸馏水并放入10段小木段，加热煮沸，以排出木段中的空气，

至木段下沉为止。

3 去掉试管中的水，加入 10%的稀硝酸 5mL 再加入等量的以 10%的稀硝酸为溶剂配

成的5%铬酸钾（硝酸）溶液（或加入等量的10%铬酸溶液）。

4 将上述试管放入水浴锅中加热至木段膨松为止（保持 90℃的温度 25～30 分钟左右

即可达到此程度）。

5用清水洗涤几次，最后两次可用蒸馏水，在洗涤过程中不要把木段弄碎。然后将木

段倒入表面皿或其他开口的玻璃皿内，加少量蒸馏水，最后用玻璃棒捣碎木段，制成木纤

维悬浮液。

6制片：用吸管吸取少量悬浮液滴在玻璃片上，盖上盖玻片，并用滤纸从一旁慢慢地

将多余水吸去。

7显微量尺的应用：显微量尺在显微镜下来测定微细物体的一种量尺，有接目尺及载

台量尺两部分。

8 ①节目量尺：为一直径约为 18～20mm 的圆形玻片，玻片中央部分刻有极为精确的

平行线刻度，为50或100格。

②载台量尺：为一特制的载物玻片，其中央胶粘一小型圆片，片上刻有精细的尺度，

通常为1mm，每1mm精确等分成100格，每一小格为0.01mm，即10μm。

③测算法

（1）计算节目量尺每一小格的数值，取载台量尺放置在高倍接物镜下，将量尺的刻

度调节到视野的中央，再将接目量尺小心放入接目镜内（也有已将接目量尺固定在接目镜

内的）适当移动接目镜或载台量尺，使接目量尺的刻度与载台量尺的刻度重合，根据刻度

的两条重合线小格的比值计算出接目尺每一小格的数值。例如根据两者重合线的距离，可

知接目量尺的77小格与载台量尺的30小格相当， 亦即接目量尺的77小格相当于300 （已

知载台量尺1小格=10μm）则接目量尺的每一小格为300÷77=3.8μm。

（2）测量细微物体的方法：将载台量尺取下，换以待测物体的载玻片，以接目量尺

测量目的物的小格数，以上述每一小格的微米数即得。例测得显微长为 25 小格，即为

25×3.8=95。

如果显微镜的放大倍数不变，则这一数值也不变。

附表 在各种放大倍率下（显微镜）接目量尺分度读值（μm）

接物镜

接目镜 8× 20× 40×

7× 21.8 8.7 4.3

10× 16.5 6.4 3.2

15× 15.0 6.0 3.0

六、作业要求

1 描绘杨树木纤维的形态。

2 每人至少测量10个纤维细胞的长和宽并求出其平均值和长与宽之比。

3 简述此项工作对选种的意义，并就此次实验进行分析，哪种杨树木材纤维性质较

好？

注意： 本实验中所用的硝酸、 铬酸钾和铬酸都是很强的氧化剂， 不要接触皮肤及衣物，

也不要洒到实验台上，废液倒入废液缸中。

9 实验五 超级苗选择

超级苗为苗中生长特别突出的苗木，任何树种在其大量的播种苗中，可以观察到个别

苗木的生长势显著地超过一般苗木，如果苗圃的生长条件（气象因子和土壤因子）及管理

措施相同时，出现生长优势的苗木，可以认为生长上的优势是遗传因子决定的。超级苗选

择是树木早期选种的一个有效途径。

一、实验目的

通过实验，掌握超级苗选择的原理和方法。

二、实验用具

记录纸、钢卷尺、铅笔、计算器。

三、实验材料

一、二年生播种实生苗或杂种苗。

四、选择的方法和步骤

1、记录

苗圃概括的记录：苗圃名称、地点、面积、生产条件（土壤、水肥、管理）等。

选择苗木的记录：树种、播种时间、种子来源、采种时间、种子贮藏和种子处理方式，

播种面积。单位面积上出土苗木数及苗木生长情况等。

2、苗木调查

（1）取样：一般采用机械抽样法。播种方法不同，具体取样方法也有差异。

条播苗：除四周边洼不抽样外，可每隔5~10 行为一样行，样行两端1米左右不测，

其余逐株测量。一般测定200~300株苗木的高度。

撒播苗：视播种面积大小，每隔3~5畦抽一样畦，在每一样畦上设置2~3个小样方，

样方面积视具体情况而定。测定株数同上。

（2）测量：测量所抽样行（样方）内的所有苗木，逐株记录。记录时可按高阶用符

号表示，一般每2~5厘米为一阶差。以 2厘米为一阶差为例，即8、10、12、14、……厘

米，13.1~15.0厘米的苗木均计入14厘米这一高阶。测量时尺子必须靠近苗木，将测量的

苗木用“正”字号计数，记在相应的高阶统计表内。

（3）计算

按生理统计学要求，计算苗木平均高及标准差。

公式为：

n

xh f xn x3 x2 x1 M



∙        

10

1 ) ( 2

   

n M x 

式中：M 为平均高，x 为苗高，xh 为高阶，n 为调查总株数，f 为各高阶株数，σ 为

标准差。

最后将测得结果代入公式，求出标准差（σ）。

超级苗标准， 根据育苗面积， 苗木生长情况和选择的要求而定， 通常精度为1%~0.1%。

一般情况是： M+σ下入选苗，可用于大面积造林，

M+2σ下入选苗，可用于造丰产林，

M+3σ 下入选苗，可用于科研和营建实生种子园及嫁接种子园的砧

木。

当超级苗高度确定后， 即可量出并挂牌标记， 同时要统计出每行 （每畦） 苗木数量 （包

括入选的和未入选的苗木），计算出苗木精度。挂牌的同时，进行超级苗登记，其内容是：

每株顺序号，苗高（厘米）、苗木叶数、苗木健康状况等。

五、选择超级苗应注意的几个问题

1、按照苗高进行初选后，最好再根据苗粗、叶色、生长势、健康状况等进行复选。

2、选苗时应尽量排除主观因素，力求客观。

3、中选苗木应在当年秋季苗木出圃时掘出，定植在选种圃中，并用未入选的同种苗

设置对照行。

六、作业

1、必要的记述。

2、测定苗木平均高（M） ，计算标准差（σ），填好附表，计算M+2σ、M+3σ。

3、确定超级苗高度，并计算出超级苗占总苗木的百分数。

11 实验六 林木引种计划制定

一、实验目的

通过制定林木引种计划，加深对理论知识的理解，熟悉引种工作的各项环节，提高组

织、领导开展引种工作的实践能力，达到能独立设计林木引种方案，科学有效地进行引种

试验的目的。

二、实验原理

不同林木种类或品种，对自然条件都有一定的要求，如果得不到满足，生长发育将会

受到影响。引种时，要考虑生长地的气候条件，尽可能从纬度、海拔高度、土壤条件相似

的地区引种。 同时还要考虑到植物种类的适应性大小以及引入地的栽培管理条件和人的主

观能动性等因素。植物适应性的大小，不仅与目前分布区的生态条件有关，而且与系统发

育中历史上的生态条件有关。

三、选题及资料来源

1、题目：华北地区大叶红花槐的引种。

2、资料来源：（1）图书馆、资料室有关文献资料；（2）实地调查（有条件时）。

四、实验内容

收集、分析引种材料原产地及引入地的具体资料，进一步审定选题的正确性与引种的

可行性。最后根据查阅的相关资料，制定出引种计划。

五、方法与步骤

1、收集（或调查）并整理以下方面的资料

（1）收集有关大叶红花槐的分布、经济栽培意义、生物学特性及系统发育历史等方

面的相关资料。

（2）收集有关大叶红花槐原产地的地理、气候、土壤、植被组成等资料。

（3）收集引入地的地理、气候、土壤、植被组成等资料。

（4）收集有关大叶红花槐引种成功的经验、总结报告。

2、根据掌握资料，分析对比原产地和引入地各种因素的相似程度，提高引种的限制

因子

（1）纬度。

（2）海拔。

（3）气候（光照、温度、降水量和湿度等）。

（4）土壤。

12 （5）植被组成。

（6）栽培历史及栽培管理及经济发展水平。

六、引种计划制定的要求和基本内容

1、要求

（1）本实验为模拟练习，可到图书馆和资料室查阅有关资料，有条件时可结合资料

调查进行实地调查并收集第一手资料。选择一定的引种实验报告作为模仿素材，按照课堂

讲授的引种理论及模式，收集资料，分类整理，阐述在引入地引入大叶红花槐的必要性。

（2）针对大叶红花槐的生物学特性、原产地（自然分布区）与引进地地理、生态因

子的对比分析，提出大叶红花槐引种的论点，论证引种的可行性。

（3）根据引入地的经济发展及栽培管理水平，拟定出相应的引种（驯化）栽培技术

或使可能性成为现实的关键措施。

2、引种计划的内容

在充分肯定引种题目的正确性的基础上，明确阐述引种计划所包含的5个方面：

（1）引种的必要性

阐述引种植物本身的观赏价值、经济价值、生态作用等，预测未来社会发展需要的迫

切程度和经济、社会、环境效益。

（2）引种的可能性

①阐述引种植物的生物学特性、系统发育历史和本身可能潜在的适应性。

②阐述引进地与引种植物自然分布区、栽培区、引种成功地区的地理、气候、土壤条

件及植被组成等。还应该注意到引种地多年一次的灾害性天气。

③在对比分析的基础上，找出引种的限制因子，论证引种成功的可能性。

（3）确定适宜的采引地、采种方式、引种材料、引种数量、引种的时间

（4）制定出相应的引种栽培措施

（5）对引种计划中暂时还没有收集到的资料加以说明，并对引种以后可能出现的问

题加以讨论

七、思考题

1、制定引种计划的意义？

2、根据当地生产需要或育种需要，选择一种林木，制定一份引种计划。

13 实验七 植物多倍体的诱发及观察

一、实验目的

了解人工诱导多倍体的原理及一般方法。

二、实验原理

植物多倍体是指每个细胞中的染色体数具有3 套或更多套数的植物。 随着染色体组倍

数的增加，有可能使一些作物的经济性状发生有利的变化。因此，植物多倍体的研究和利

用是育种工作中值得重视的途径之一。

人工诱导多倍体的方法很多，分为物理的（温度剧变、机械损伤、各种射线处理等）

和化学方法的（各种植物碱、麻醉剂、植物生长激素等）诱导方法。其中，秋水仙素是诱

导多倍体的最有效的方法之一。秋水仙素是从百合科秋水仙素属的一个种，秋水仙

（Colchicum autumnale. L.）的器官和种子内提炼出来的一种植物碱。它的化学分子式为

C22H25O6N。因有剧毒，故使用时要特别注意，切勿使药液进入眼内或口中。秋水仙素的

作用在于阻止分裂细胞形成纺锤丝，而对染色体的结构和复制无显著影响。若浓度适合，

药物在细胞中扩散后， 不致发生严重的毒害， 细胞经一定时期后仍可恢复正常， 继续分裂，

只是染色体数目加倍成为多倍性细胞，并在此基础上进一步发育成为多倍体植物。

三、实验材料、器具及试剂

洋葱、烟草、水稻和大麦种子或幼苗

显微镜、酒精灯、水浴锅、培养皿、镊子、剪刀、解剖针、刀片、载片、盖片。

0.2－0.4%秋水仙素水溶液，FAA固定液，1％醋酸洋红，70%酒精，0.1－0.2%升汞、

蒸馏水。

四、实验步骤

1.洋葱材料的处理：将秋水仙素溶液倒入小培养皿中，放上洋葱鳞茎，使其生根部位

刚和液面接触。同时另－培养皿内放清水，亦放洋葱鳞茎作为对照。在25C下培养数日，

待鳞茎长出幼根时即可进行观察，经加倍的根尖都较正常对照的肥大，用刀片切取经处理

而肥大的根尖及对照的根尖（长约 2－5 毫米），投入 FAA固定液中固定。按前面方法进

行染色体制片，计数染色体数目的变化。

2.处理种子：这种方法适用于发芽快、或能在数天内发芽的种子。先将水稻或大麦种

子洗净用水浸一天或干燥种子用0.1－0.2%升汞溶液消毒8－10分钟，再用清水洗净，然

后摆放在铺有湿滤纸的一些培养皿中，其中一部分培养皿中加入 0.2%秋水仙素溶液，另

一部分培养皿中注入清水作为对照。为了避免蒸发可加盖，置于培养箱中保持 25℃左右

使种子发芽。种子萌发后，应继续处理 24 小时。在处理过程中，仍注意药液的蒸发随时

添加清水，保持原处理药液浓度。处理后，用清水冲洗净种子上的残留再播种或砂培。处

理适度的种子比对照的发芽稍慢，种芽胀大。从形态上可初步区分出加倍是否成功。

14 3.处理幼苗或成株：对于发芽迟缓的种子，在其出苗后处理幼苗效果更好。由于秋水

仙素只对正在分裂的细胞发生作用。因此处理部位大多在茎尖，或顶端的生长点或新发育

的侧芽。若烟草幼苗较小，可将种植幼苗的钵、盆倒置架起来，只使茎端的生长点浸入装

有0.2－0.4%秋水仙素的器皿中。 如果是水稻或大麦幼苗， 则可将幼苗穿过纱布将根盖好，

避免失水干燥。注意根系，一般易受药害，尤其是双子叶植物，故不采取处理根的办法。

处理后的幼苗，用清水冲洗残液后，进行栽种或砂培。

对于成株烟草则采用将蘸有0.1－0.4％秋水仙素的棉球，置放于烟草顶芽、腋芽的生

长点处，并且经常滴加清水保持药液浓度。

处理幼苗或成株的生长点所需时间约在 24－28 小时之间，处理后将植株上残存药液

充分洗净，待进一步生长后，进行观察和鉴定。

4.观察与鉴定：处理后的植株和未处理植株在外部形态上和结构上，是有区别的。常

采用的方法是观察和比较两者气孔的大小。将叶面表皮撕下在显微镜下观察，多倍体叶面

气孔比二倍体大很多，从外部形态上加倍后生长的植株比二倍体高大，叶片肥厚。

在形态观察的基础上，可进一步进行镜检观察染色体数目的变化。

五、作业

1、简述植物多倍体育种的意义。

2、绘制植物多倍体细胞形态图。

附：0.2－0.4%秋水仙素的配制：

取秋水仙素1克（先用少许95%酒精助溶），溶于250－500亳升蒸馏水中，配成0.2

－0.4%秋水仙素溶液。亦可制成较高浓度的母液，放入棕色玻璃瓶内，用时再稀释到所

需的浓度。

15 实验八 树木有性杂交技术

一、实验目的

树木杂交育种，是应用遗传性不同的树种，或同一树种的不同类型，在开花的时候，

进行人工控制授粉，以获得杂种的手段，有性杂交，由于基因的重新组合，杂种一代往往

出现杂种优势，人工杂交目的，在于取得和利用杂种优势。通过实验，初步掌握树木有性

杂交基本方法，为开展杂交育种打下操作基础。

二、实验材料和用具

各种杨树或柳树的雌雄花枝和已达开花年龄的杉木、松树；修枝剪、硫

酸纸袋、纱布、棉花、标签、铁牌、回形针、毛笔、授粉器、记载薄、梯子、

铅笔等。

三、实验内容及方法

（一）切枝杂交技术（又称室内杂交）

种子小而成熟期短的某些树种（如杨树、柳树和榆树）可从树上剪下枝条培养，在室

内进行杂交。这样，可避免到高大树梢上进行杂交工作的困难，克服花期和产地不一的困

难，操作、管理和观察均较方便。现将方法分述如下：

1、枝条的采取和修剪

从已选好的母树树冠的中上部，选 1—2 年生无病虫害的，基部直径为 1.5—2.0 厘米

长 70 厘米以上的雌花或雄花枝条。采回来的枝条，或从外地寄来的枝条，入室前进行修

剪。雄花枝除将生长不良的雄花枝、生长过密的小枝、无花芽的徒长枝和带有病虫害的枝

条剪掉外，尽量保留全部花芽，以便收集到大量花粉，雌花每枝留1—2叶芽，3—5花芽，

其它全部去掉。

2、水培及管理

（1）将已修理好的枝条，在水中将基部剪成斜面插于盛有清水的大号玻璃广口瓶或瓦

罐中，每隔 2—3 天换一次水，天热时则应勤换水，并同时洗去枝条基部的分泌物，隔一

定时间基部修剪一次。

（2）温室的气温应保持在 15—18 度之间，湿度以 70%为宜，并保持室内空气流通，

防止病虫害发生。

（3）在每个雌花枝上挂一标签，注明树种名称，采枝时间和花序数目，并按需要的项

16 目进行观察记载。

3、调节花期

为了在雌花开放前准备好必需的花粉，须注意花期的调节，如果雌雄亲本花期相同，

则应将雄花枝提前 2—4 天放入温室。如果雌雄亲本花期不同，则必须周密考虑，或者更

早些培育雄花枝，或者对雌花枝加以低温控制以保证雄花比雌花早开。否则定会使实验失

败。

4、隔离

为了达到杂交的预期目的，必须防止自然授粉，应将所有的雌雄花枝在没有开花之前

先行隔离。 可把同一组合的雌雄花枝放在同一室内， 或同一父本的雌花枝放在同一个室内，

而不同的组合或不同的父本，则要分别放在不同的室内，必要时也可以在雌花枝上套袋。

5、去雄授粉

榆树是两性花，开花前要去雄。杨树、柳树是单性花，不去雄

（1）当雌花柱头明亮，且有透明汁液时，即可进行授粉，用毛笔沾取花粉轻轻撒在柱

头上。如果是以套袋法隔离的，则授粉时，打开袋口进行授粉，之后，再把袋口用回形针

别住。

（2）由于同一花序内的各个小花盛开的时期不同，往往是基部的先开，先端的后开，

前后可差 2—3 天，所以授粉工作应在两三天内连续进行几次，授粉的最适时期是其盛花

期每天的8—11时，因这时柱头上的汁液较多。

（3）授粉后在标签的反面注明父本名称和受粉期。

6、管理、观察和记载

在果实发育期里，温室的温度因受季节的影响将会显著的提高，微生物的繁殖加快，

虫卵也开始孵化，所以首先应加强病虫的防治工作，并经常换水和保持室内通风，把温室

温度控制在18—20—22度，不可过高。湿度起初也不要低余65%，后期可以低些，但不

能低于50%。

为了积累资料，增加对杂种后代进一步分析研究，应对果实发育情况进行观察。

7、收获种子

为了避免种子飞散，当果实即将成熟时，套上纸袋。待成熟时，连同袋子一起取下，

脱粒，按组合分别保存，并附上标签，注明杂交组合，授粉期和采种期，以备播种。

8、播种

播种种子可以直接播种于苗圃， 或先室内盆播， 然后移植， 现将后一种方法介绍于下：

（1）准备播种盆

17 盆播时，将播种盆（即花盆）的排水孔用碎瓦片盖上，加入营养土（3/5的塘泥土，

1/5的草灰，1/5的腐枯质，最好加少量细沙），用板压紧，再用细孔筛筛上厚一厘米的细

土，将盆五分之四浸入水中，使水从盆底慢慢透入，这样不会破坏土壤结构。

（2）播种

在浸透的盆上播种，其距离 1×1 厘米，不必复工，但要盖上玻璃，以保持湿度并遗

至阴凉处，约1—2天后即可发芽。

（3）管理

发芽 3—4 天后除去玻璃盖，并置于阳光处，每日下午用喷雾器喷水一次，一周左

右进行一次浸盆，并随时注意复土（帮助幼苗扎根入土）。此外，注意防止病虫害。

9、幼苗移栽

当幼苗长出 2—3 片真叶时，外面大气温度已经增高了，应将苗箱移到室外阴棚下锻

炼，到其长初 3—4 片真叶时即可移栽到事先准备好的苗床上。移栽时不可损失其任何部

分，尤其是根系，为此带土移栽，移栽后及时灌水、遮阴。

（二）树上杂交

（1）去雄和隔离：若是双性花，杂交之前需将选作母本的花去雄，即除去花中的雄蕊。

若是单性花只需隔离。去雄要在花粉成熟之前进行。一般用镊子或尖头剪刀直接剔除花中

的雄蕊。去雄时要仔细、彻底，不要损伤雌蕊，更不能刺破花药，否则会引起自花授粉。

此外，去雄时所用的镊子、剪刀等工具要常浸在酒精中消毒，以杀死沾染上的花粉。

去雄要及时套袋隔离，为使雌花有良好的发育条件，隔离袋应选用薄而透明，坚韧的

材料。一般风媒花常用半透明的玻璃纸。同时在南方地区为防止雨水浸湿破坏，必须使用

蕨根粉糊粘贴，并涂上桐油。虫媒花树木多采用细纱布或细麻布制作隔离袋。

隔离袋的大小视树种而异。套袋时袋口最好扎在木质地的老枝上。扎缚处用棉花或废

纸裹衬，以免因风吹枝摇而受到机械的损伤，并可防止外来花粉入侵。

（2）授粉：待雌花开放，柱头分泌粘液时，即可以授粉。受粉期因树种而异（白腊、栎

树为 2—8 天，松树 4—5 天，冷松、云杉 2—5 天，鹅掌楸为半天到一天，杨树为 3—5

天。授粉最好在无风的早晨进行，授粉后挂上标牌，注明杂交组合、授粉日期。同时授粉

后仍将套袋隔离，当 3—7 天后柱头已经萎缩（针叶树苞鳞闭合）时即示失去再授粉的能

力，这时可除去隔离袋。但是，如栎类某些树种在幼果发育至成熟时，为防止昆虫危害需

再次用纱袋套上。

在整个杂交过程要注意细心管理、观察记载，特别注意到杂种种子的采收、处理、

保藏等工作。杂种种子播种和管理等工作与切枝杂交技术相同。

18 四、实验作业

按下列各表进行记载：

1．切枝杂交

果实成熟期 果实数量

母本

名称 采枝

时间 枝

号

No. 花芽

开放

日期 授粉

树种 授

粉

期 授粉

花序

数 采收花粉时期

最初 末尾 果数 种子数

2．树上杂交

植株数 No. 套袋隔离

去雄日期 隔离花果数量授粉日期授粉方式授粉树种取袋日期采果日期 果实

数量 种子

数量 备注

3．切枝杂交和树上杂交工作结束后记载表

杂交组合

No.号/号 母 父 授粉花果数量 采收果实种子数量 杂交成功百分率（%）

*分母号表示年号，分子表示杂交组合编号

4．杂种苗木培育记载

（1） 种子发芽的日期、发芽势、发芽率（%）

（2） 移向营养钵的时间、小苗树

（3） 从温室移向空旷处时期

（4） 幼苗移向苗圃时期，成活率和保成率，移植时高度和晚秋时高度。

19 实验九 杂种植物特征的分析

一、实验目的

通过实验，了解和掌握杂种后代分析的方法借助于杂种后代形态特征的分析，就可以

了解双亲形态特征遗传的性质，为今后进一步开展有性杂交工作选择双亲提供参数。

杂种后代的分析主要是采取与双亲的特征和特性对比的方法， 本实验仅限于杂种和双

亲的形态特征对比分析。

二、实验用具

测围尺、小米尺、手持放大镜（20×—25×）、铅笔、笔记本、绘图纸。

三、实验材料

鹅掌楸杂种子代测定林，鹅掌楸杂种的新鲜或腊叶标本

四、实验步骤

1．参观鹅掌楸杂种定植圃并调查各家系生长量（每木检尺）。

2．双亲和杂种植物按下列形态特征对比分析和描述。

（1） 枝芽

枝条的粗度、形状和颜色、绒毛，芽的分布与着生状态，芽的形态和大小（顶芽与侧

芽）；芽的颜色和绒毛。

（2） 有无托叶和其他性质

（3） 叶

叶的着生状况，叶片的形态和大小；叶缘、叶基、叶脉、叶的颜色和绒毛（顶部与基

部）；叶柄，它与叶片相应的比值长度，横断面形状、绒毛、具腺体否（形状、颜色、大

小等）。

（4） 花

花的性质（双性、单性）、结构、具花被否、花萼和花瓣的颜色、大小、绒毛等，雄

蕊数量、花瓣长度，雌蕊数量、花柱的长度、柱头的形状和颜色，花的大小。

（5） 花序的性质

（6） 果实

性质、大小（长×宽）、果实的形状和结构、果实数、每室种子和每果种子数及重量。

（7）种子的数量、形状和颜色。

（8）生长势，幼茎的形状、树冠、分枝习性等

20 （9）杂种优势的估计。现以胸径性状为准，按下列公式计算

杂种优势百分数=[（F1 代的平均数—双亲的平均数）/双亲的平均数]×100

五、实验作业

1．按上述分析内容列表比较二个杂交组合父本，母本和杂种后代形态特征差异。

杂种植物和亲本主要形态比较表

主要特征 木本植物名称 杂交组合名称 F1 父本植物名称

2．某些主要形状，如冠形、分枝习性、叶形、叶缘、叶基等分别绘草图表示。

3．计算杂种优势百分数。

21 实验十 无性繁殖林木有性杂交育种计划制定

一、实验目的

学习无性繁殖林木的有性杂交育种计划的制定方法， 初步掌握无性繁殖材料新品种的

选育技术， 结合本地林木资源适应性状况， 找出需要改进的某些性状作为育种选育的目标，

设计出切实可行的实验计划，并逐步实施，依次验证所制定的可行性及正确性。

二、育种计划制定的依据

在林木中有许多种类都是高度杂合的，通常采用无性方式繁殖后代，以保持其优良品

质。但是品质的优良特性具有历史性、阶段性，不会有任何品种或品系一直维持高的市场

占有率。而且作为一个遗传组成高度杂合的群体，随着时间的推移加之环境条件的影响，

某些原有的性状可能不再适应本地的生态条件或其部分商品性状不能满足市场的要求， 在

这种情况下，需要进行遗传改良。从另一个角度讲，通过有性杂交可以创造新品种或新类

型，丰富种的遗传组成。

杂交育种前，首先要明确所要改进的商品性状，确定育种目标。然后寻找可能的杂交

亲本，并对杂交亲本的主要性状进行考证，了解性状优缺点和发展潜力，确定杂交组合。

杂交亲本的选择是杂交能否成功的关键，要对其进行全面、彻底的分析。亲本的选配

原则是：

1、所选杂交亲本应具有我们所需要的某些优良性状，且两个亲本的优缺点要能互相

弥补。

2、两个亲本来源最好是地理位置相隔较远、生态类型不同，这样的组合可以丰富杂

种的遗传性，增强杂种优势，获得分离较大的或者超越双亲的遗传类型。

3、在筛选亲本是还要考虑两亲本遗传和传递能力的强弱。尽量选择野生、较老的品

种、当地的品种、成年品种、自根品种，其遗传传递率相对较高。尤其母本的选择要选用

优良性状较多的品种。

4、选择结实性强的种类作母本，父本的花粉要多，以便获得较多的杂交种子。

此外，还要对杂交亲本的开花习性、授粉受精以及结实情况详细了解。否则，可能导

致杂交的失败， 如花期不遇、 花粉不亲和等。 某些林木本身授粉受精率极低或结实率极低，

都会严重影响杂交育种进程。在杂交前要正确判断。

虽然绝大多数无性繁殖的林木自花结实率较低，但并非自花不结实，所有杂交去雄以

及中间隔离工作仍要仔细认真。总之，在进行无性繁殖林木的有性杂交育种时，只有严格

按照制定的计划去做，才有可能创造出新的品种或类型。

三、育种计划制定的内容

教师可以根据当地应用的无性繁殖林木选择几种作为本实验设计的试材， 要求所选试

22 材具有典型性、可行性以及发展潜力。

1、确定与育种目标

育种目标必须从生产或实际出发，有针对性，重点突出。通常每次只制定一个重点目

标。如抗旱性等。

2、技术路线和实施方案

（1）查阅资料，观察、筛选杂交亲本

了解亲本品种所有性状的优缺点，并预测亲本杂交性状的遗传动态。对亲本材料的主

要性状进行观察记录，尤其是开花结实习性的观察。将结果记录表1

表 1 无性繁殖材料的有性杂交用亲本主要性状

品种 花期 授粉 习性 生长势 抗病性 品质 产量

（2）杂交组合的确定

根据育种目标和亲本习性，选定合适的杂交组合，各组合产生的杂种应有可能产生所

期望的性状。

（3）确定杂交方式

选择杂交亲本确定杂交组合后，就要选择确定杂交方式。通常采用如下方式：

①成对杂交：当两亲本性状互补，并可能获得符合要求性状时，多采用这种单杂交的

方式。

②复合杂交：在两个以上亲本间进行杂交时，一般先配成单交，再根据单交种存在缺

点选配另一互补的单交组合或亲本进行杂交。表示方法有（A×B）×C，（A×B）×（C×D），

[（A×B）×C]×D。

③回交：回交可以使亲本的某种优良性状得以加强。

④多父本混合授粉。

（4）确定杂交组合的杂交花朵数

杂交花朵数有由授粉结实率、杂交果实的坐果率、杂交果实内种子数、杂交种子的发

芽率、希望获得的杂交苗数等指标确定。

（5）制定育种圃地的栽植计划

（6）制定杂交技术的操作规程

包括母株的选择、杂交花朵的选择、花粉采集贮藏、母本植物花器官的去雄操作和授

粉技术、授粉花器官的隔离技术等。

（7）杂交授粉的操作时间和位置选择

（8）杂交后代的选择

四、实验内容

1、制定某个具体的无性繁殖林木的有性杂交计划。

23 2、写出在育种实施过程中应注意的问题。