实验十三 杂交水稻繁种制种技术.doc

实验十三 杂交水稻繁种制种技术 一、实验目的 1．熟悉杂交水稻繁殖制种的基本原理及主要技术环节。 2．初步掌握杂交水稻繁殖制种的技术和方法 二、内容说明 杂种优势利用在自花授粉作物中以杂交水稻的选育推广最为突出，主要有三种类型：①三系法杂交稻。②两系法杂交稻。③化杀法杂交稻。目前主要应用推广的是“三系法”杂交稻繁殖制种技术。 杂交水稻“三系法”是指雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系。 优良不育系的不育性稳定，不育度和不育株率达100%，其雄性不育性不因多代繁殖和温度等环境影响而出现自交结实；可恢复性好，配合力强，较易配组出强优势组合；花器发达，开花习性好，表现开颖角度大，持续时间长，柱头大而外露率高；穗不包颈或包颈轻等。 保持系实质上是不育系的同核异质类型。保持系除雄性可育外，其他性状均与不育系十分相似。优良的保持系应具有良好的保持雄性不育系的不育性和较好的丰产性，性状整齐一致，花药发达，花粉量多。 优良恢复系应具有如下特点：恢复性能强，与不育系配制的杂交种结实率高，性状稳定，配合力好；具有较好的农艺性状，抗逆性较强和稻米品质优良；开花习性良好，花期长，花时不过早，花粉量多。目前对三系杂交稻的恢复系选育有测交筛选和杂交选育以及辐射诱变等方法。 “三系法”制种就是在一定隔离区内，将不育系与保持系相间种植，让保持系给不育系授粉，即繁殖得到雄性不育系；在另一隔离区内，用不育系与恢复系杂交，即得到可供生产上使用的杂交一代种子(F1)。为保持F1代杂种优势，必须年年制种。保持系和恢复系可分别设隔离区繁殖。也可在上述两个隔离区内通过自交繁殖自身种子。 杂交水稻“三系”制种在开花时，对气候条件的要求比较严格。籼型杂交稻开花一般在日平均气温24~28℃，开花时气温28~32℃，相对湿度70~80%，昼夜温差10℃左右，日照充足，有微风的条件下，开花正常，异交结实率高。当日最高温度高于35℃，最低温度低于24℃，或日平均温度低于22℃，开花时穗层气温26℃以下，昼夜温差过大，田间相对湿度低于65%或高于90%，对开花、散粉和异交结实都有明显的不利影响。粳型杂交稻“三系”适宜的日平均气温为26~31℃，低于20℃不开花，在20~23.9℃则很少开花。 杂交水稻的繁殖制种，按其季节来分，有春繁、春制（即在早稻生产季节的繁殖制种）、夏繁夏制（即中稻生产季节的繁殖制种)、秋繁秋制（即晚稻生产季节的繁殖制种）。以春、夏繁殖制种产量和种子质量均高，经济效益高。秋繁秋制则差，因为前期高温不利高产苗穗的形成，后期低温阴雨不利扬花授粉和灌浆结实，且黑粉病严重，影响种子的产量和质量。 三、材料仪器药品 1．材料 杂交水稻不育系繁殖田和制种田正在抽穗开花的不育系、保持系、恢复系。 2．仪器用具 显微镜、解剖针、手持电动喷雾机或喷雾器、塑料桶、量筒等。 3．药品 赤霉酸（俗称“九二O”）。 四、方法步骤 （一）计划繁殖与制种面积 在开始制种工作前，必须先对当地杂交水稻的生产情况进行调查，了解当地目前的杂交水稻播种面积，品种组成及种子需求情况等，然后确定要繁殖制种的杂交组合。繁殖与制种的面积可用下列公式估算： 杂交水稻制种面积(公顷) = 计划播种面积×每公顷大田用种量(kg)／每公顷制种田产种量(kg) 不育系繁殖面积(公顷) = 计划播种面积×每公顷制种田用种量(kg)／每公顷繁殖田产种量(kg) 当前每公顷杂交水稻的大田用种量一般为7.5~15kg，每公顷繁殖和制种田的不育系用种量一般为45~52. 5kg，父本用种量一般为7.5 kg。 （二）不育系繁殖技术 不育系繁殖是杂交水稻制种的基础。不育系繁殖的纯度要求为99.5%以上，才能保证杂交制种的纯度和种子产量。相应的不育系和保持系间常属于同型姊妹系。它们的主要形态性状非常相近，在生育期和主要生长特性上存在一定差异。一般不育系开花期要比保持系迟2~3d，始花到终花期要长5~7d、生长势、分蘖力也略高于保持系。不育系株高一般比保持系低10cm左右，在不育系繁殖中花期调节上通常比不育系与恢复系杂交制种要简单一些。技术环节主要包括： 1．选择最佳抽穗扬花期，适期播种 （1）母本不育系播种 母本适期播种对不育系安全抽穗和授粉结实十分重要。一般是根据水稻开花授粉对环境条件(主要是温度、光照和湿度)的要求，先确定当地的适宜抽穗开花期，再根据父母本的生育期长度，倒转来推算适宜的播种期。水稻抽穗扬花期要避免低温和过度高温，避开伏旱和连绵阴雨等不良天气。 （2）父本播种 不育系繁殖田中，父本保持系一般分为两期播种，在母本出苗后达1.5叶左右时，播第一期父本，当母本达2.5~3叶时，播第二期父本。 2．父、母本移栽标准 ⑴ 行向 根据当地历年出现的多数风向而定，小面积的繁制种同时还要考虑当地