三系雜交水稻生產(chǎn)

1、雜交水稻生產(chǎn)技術(shù) ——三系法,一、水稻概述,水稻是自花授粉作物，花器小而繁殖系數(shù)低，人工去雄配制雜一代成本高而困難。 雜交水稻的制種，是以雄性不育系作母本，雄性不育恢復(fù)系作父本，父母本按照一定的行比相間種植，花期相遇，母本接受父本的花粉而受精結(jié)實，生產(chǎn)雜交種子，是一個異交結(jié)實的過程，因而雜交稻制種又稱為水稻的異交栽培。,1.雜交水稻發(fā)展歷程,1964年袁隆平開始從勝利秈品種中尋找不育株。

2、1970年李必湖在海南崖縣普通野生稻群落中發(fā)現(xiàn)花粉敗育株。1972年育成野敗型珍汕97A、二九南1號A等不育系和保持系。1973年測得IR24等恢復(fù)系，實現(xiàn)“三系”配套。,目前我國育成的不育系有5大類： 野敗型（WA型），如珍汕97A、V20A等； 岡型（G型）和D型，如岡46A、 D汕A等； 包臺型（BT型），如黎明A、六千辛A等； 滇一型（DI型），如滇29A等； 紅蓮型（HL型

3、），如HL型粵豐A等。生產(chǎn)上應(yīng)用的以野敗型為主。,2、雜交稻的生產(chǎn)潛力,雜交稻比常規(guī)稻顯著增產(chǎn)20%左右。雜交稻優(yōu)勢主要表現(xiàn)在： 發(fā)芽快、分蘗強(qiáng)、生長勢旺盛； 根系發(fā)達(dá)、吸肥能力強(qiáng)； 穗大粒多； 光合同化和物質(zhì)積累能力強(qiáng)； 遺傳背景廣，適應(yīng)性強(qiáng)，尤其對不同土壤類型的適應(yīng)性，在低產(chǎn)地區(qū)增產(chǎn)幅度大。,3、三系的基本概念,不育系（A）：指雄性器官退化或發(fā)育不正常，無花粉或不能產(chǎn)生

4、正?；ǚ?；雌性器官正常，自交不結(jié)實，異交結(jié)實的品種或品系。保持系（B）：指給不育系授粉，能使不育系保持不育性的品種或品系。能自交結(jié)實，保持系給不育系授粉所得的后代是不育系。恢復(fù)系（R）：給不育系授粉，能使不育系恢復(fù)正常結(jié)實的品種或品系。能自交結(jié)實。恢復(fù)系給不育系授粉的后代（F1）能正常結(jié)實，F(xiàn)2分離。,,,不育系與恢復(fù)系比較,不育系,保持系,,,a. 不育系（A）×保持系（B）→繁殖不育系,恢復(fù)系（R）→ 恢復(fù)系（R）,保

5、持系（B）→ 保持系（B）,b．不育系（A）×恢復(fù)系（R）→F1雜種,（自交）,（自交）,4、三系制種的原理和關(guān)系,不育系與保持系雜交獲得不育系種子，保持系自交仍是保持系?；謴?fù)系自交仍是恢復(fù)系。不育系和恢復(fù)系雜交獲得雜交種種子（F1），即生產(chǎn)用種。三系法利用水稻雜種優(yōu)勢，雜交種后代（F2）的育性、農(nóng)藝性狀等將會發(fā)生很大的分離，所以雜交種（F1）種植后不能再利用，需要每年繁殖不育系制種，才能保障大田生產(chǎn)用種。在水稻三系中，

6、不育系是關(guān)鍵和基礎(chǔ)。,,二、三系雜交水稻制種技術(shù),三系雜交水稻制種是以雄性不育系作母本，雄性不育恢復(fù)系作父本，按照一定的行比相間種植，使雙親花期相遇，不育系接收恢復(fù)系的花粉而受精結(jié)實，生產(chǎn)雜交種子。在整個生產(chǎn)過程中，技術(shù)性強(qiáng)，操作嚴(yán)格，一切技術(shù)措施都是為了提高母本的異交結(jié)實率。制種產(chǎn)量高低和種子質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到雜交水稻的生產(chǎn)與發(fā)展。實踐證明，雜交水稻制種要獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，必須抓好以下關(guān)鍵技術(shù)。,1.自然條件選擇集中連片和便于隔離的

7、地點；選擇排灌方便、陽光充足、土壤肥沃的田塊；制種區(qū)無檢疫性水稻病蟲害，如水稻白葉枯病和細(xì)菌性條斑病等。,（一）制種條件,水稻白葉枯病,細(xì)菌性條斑病,2.嚴(yán)格隔離,據(jù)研究表明：距離10米的，花粉混雜率為百分5.2%；距離20米的, 花粉混雜率在百分之2.3%，距離30米的，花粉混雜率降到1%。,制種田周圍100 m以內(nèi) ，除父本外不能種植其他任何水稻品種；在風(fēng)力較大的平原地區(qū)需隔離 200 m。,1.安排好“三期”　　&#

8、160;    “三期”是指正確的播種期、適時的插秧期和最佳的抽穗揚(yáng)花期。,（二）確?；ㄆ谙嘤?1.1 選擇最佳的抽穗揚(yáng)花期,雜交水稻制種要注意把抽穗揚(yáng)花期安排在氣溫、濕度適宜、雨水較少的季節(jié)，一般要選擇沒有連續(xù)3天以上的雨季。,確保父母本花期相遇是雜交水稻的制種核心。,最佳的抽穗揚(yáng)花期的條件 ①日平均溫度24-28攝氏度 ②相對濕度70-80% ③晝夜溫差8-10度 ④陽光充足，開花期旬雨

9、日小于3天，如果達(dá)不到，連續(xù)陰雨不能超過3天 ⑤有微風(fēng)（大風(fēng)不利）,如長江中、下游地區(qū)制汕優(yōu)63組合較適宜的抽穗揚(yáng)花季節(jié)一般在8月上旬。因為長江中、下游這一帶多數(shù)年份6月下旬和8月下旬出現(xiàn)有規(guī)律性的雨日；7月份又有“火南風(fēng)”的威脅，9月份中、下旬有“寒露風(fēng)”低溫的危害。,1.2.1 葉差法,是根據(jù)親本歷年分期播種或制種的生育期資料，推算出能達(dá)到理想花期父母本相遇的播種期。計算公式： 播種差期=父本始穗天數(shù)-母本始穗天數(shù),1.

10、2 選擇好父母本播期,父母本播期的差異稱為播差期。可采用時差法（生育期法）、葉（齡）差法、（積）溫差法確定播差期。,1.2.2 葉（齡）差法,根據(jù)同一父母本在同一地區(qū)、同一季節(jié)制種，不同年份，在播種期和田間栽培管理條件大體相同的情況下，其主莖葉片數(shù)是相對穩(wěn)定的。根據(jù)這一原理，即可推算出父母本的葉齡差，其方法是：將父本從播種到始穗的葉齡減去母本從播種到始穗的葉齡之差，就是該組合父母本的播種葉齡差。,例如南優(yōu)2號在廣西博白制種，父本國際24

11、于2月上旬播種到始穗時葉齡為18片葉，母本二九南1號在3月下旬播種，從播種到始穗時葉齡為10片葉，則父母本的葉齡差為8片葉，就是說當(dāng)父本國際24播種后長到8片葉左右時，就播母本二九南1號。,1.2.3 有效積溫法播種到始穗的有效積溫差來確定父母本播差期的方法，叫有效積溫差推算法。一般以12℃作為生物學(xué)下限溫度,27℃作為生物學(xué)上限溫度。計算有效積溫的公式是: A=Σ(T-H-L).式中: A—某一生育階段的有效積溫(度);T—

12、日平均氣溫;H—高于上限溫度的度數(shù);L—下限溫度; Σ--某一生育階段的起止累計。,例如：父本國際24一般有效積溫為1133℃，母本二九南一號有效積溫為690℃，1133℃ - 690℃ = 443℃，443℃就是南優(yōu)2號父母本同時始穗的有效積溫差。從父本國際24播種后的第2天起，將每天大于12℃以上的溫度，小于27℃（日平均溫度）累加起來，當(dāng)加到443℃的那一天，即為母本二九南一號的播種期。,1.3 適時插秧期

13、 根據(jù)不同組合父母本的特性安排適齡的插秧期。不同稻類的品種，主莖葉片數(shù)不同。一般育大苗秧時，早稻品種秧苗葉片數(shù)控制在該品種主莖葉片數(shù)的45％比較適宜；中稻品種秧苗葉片數(shù)控制在該品種主莖葉片數(shù)的百分之50％較好，超過這個范圍，秧苗容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，產(chǎn)生早穗。,2、花期預(yù)測和調(diào)控,由于年度間氣候的變化和栽培管理的差異，有時還會花遇不好，需要進(jìn)行花期預(yù)測和調(diào)節(jié)。2.1 花期預(yù)測： 花期全遇的標(biāo)準(zhǔn)：“頭花不空，盛花相逢，尾花不丟。

14、”常用幼穗檢查法：不育系始穗前30天左右開始，每隔3天對父母本分別剝?nèi)≈髑o和分蘗的幼穗進(jìn)行觀察、判斷。,時期 發(fā)育階段 形態(tài) 幼穗 穎花 1 第1苞原基 看不見 --- --- 2 第1次枝梗原基 苞毛現(xiàn) --- --- 3 第2次枝梗原基 毛茸茸 1 --- 4 雌雄蕊形成期 粒?，F(xiàn) 2-15

15、 --- 5 花粉母細(xì)胞形成期 穎殼分 15-50 1-3 6 花粉減數(shù)分裂 葉枕平 50-100 3-5 7 花粉內(nèi)容物充實期 穗變綠 固有長 5-6 8 花粉完全成熟期 穗將伸 固有長 8-,盛花相逢,田間花期預(yù)測,剝穗檢查法,剝穗檢查法,剝穗檢查法,原則：以促為主，促控結(jié)合；以父本為主，父母本結(jié)合。 主要措施：播期調(diào)節(jié)（前述）栽培管理調(diào)節(jié)

16、 水促、旱控；偏施氮肥（控）、增施磷鉀（促）； 提前割葉（幼穗發(fā)育第七期初割去劍葉）； 重施“920”（赤霉素）； 借父傳粉等。 單項栽培管理調(diào)節(jié)花期一般只能調(diào)節(jié)1一3天，綜合調(diào)節(jié)能調(diào)節(jié)7-10天，甚至15 天。,,2.2 田間花期調(diào)節(jié),割葉在父母本見穗達(dá)5%-10%時，用快刀割去劍葉的1/3到1/2，排除傳粉障礙。施肥控制得好，使劍葉長度在25厘米以下可以不割葉。

17、割葉適期一般為抽穗的10-20%時期。,母本割葉,,噴施“920”主要作用是促進(jìn)不育系穗頸伸長，克服包頸現(xiàn)象。同時有促進(jìn)抽穗開花的作用。每畝用量一般12-15g左右，噴藥分2-3次，割葉后即噴施?！?20”施用要做到“適時、適量、適法”,（以上表中數(shù)值供參考，應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和具體品種而異）,“920”施用時間與用量,2.3 花時調(diào)控　 由于生理上的原因，母本往往開花時間比父本遲1～2小時，且開花比較零星分散。

18、為了促使父母本花時相遇，可采用以下措施：趕露水、父本噴冷水、母本噴施花信靈、噴施硼肥。,（三）人工輔助授粉,水稻是典型的自花授粉作物，在長期的進(jìn)化過程中，形成了適合自交的花器和開花習(xí)性。又是風(fēng)媒花，在自體授粉時，雄蕊上的花藥會破裂，花粉相當(dāng)細(xì)小，會隨風(fēng)力，稻的搖擺，落到隔壁雌蕊柱頭上?；ǚ鄣膲勖芏?，只有4-5分鐘，揚(yáng)花時，就是授粉的時間。但是自然風(fēng)的風(fēng)力、風(fēng)向往往不能與父母本開花授粉的需求吻合，依靠自然風(fēng)力授粉不能保障制種產(chǎn)量，因而雜

19、交水稻制種必需進(jìn)行人工輔助授粉。,目前主要使用3種人工輔助授粉方法：繩索拉粉法、單竿趕粉法和雙竿推粉法。 開花期每天在10：30～12：30于父本散粉高峰期趕粉3～4次，輕推、重?fù)u、慢回手。遇陰雨天搶雨停間隙或雨后現(xiàn)晴及時趕粉。,人工輔助授粉,豐產(chǎn)制種田,1、培育適齡多蘗壯秧壯秧的標(biāo)準(zhǔn)：生長健壯，葉片清秀，葉片厚實不披垂，基部扁薄，根白而粗，生長均勻一致，秧苗個體差異小，秧齡適當(dāng)，無病無蟲。技術(shù)措施：確定適宜的播種量，做到稀

20、播、勻播。,（四）創(chuàng)造父母本同壯的高產(chǎn)群體結(jié)構(gòu),壯秧的規(guī)格（移栽秧齡以第一期父本為準(zhǔn)）,2、適宜的行比、行向,合理的父母本行比依制種組合不同而異，早熟組合以2：14～16，中熟組合2：16～18，遲熟組合2：18～20為宜。父本株行距為16.7cm×33.3cm.母本株行距為13.3cm×l3.3cm，父母本間隔23.3cm。,父母本行比（1 ：11）,3、移栽規(guī)格,父母本間 留寬行 33-40cm

21、母本行間 留窄行 13-16cm,一般,規(guī)格移栽,做好大田管理是奪取制種高產(chǎn)的重要措施。田間管理的主要措施包括： 精細(xì)整地，壯秧移栽，重施底肥，早施追肥，科學(xué)管水，平衡施肥等。 應(yīng)特別注意加強(qiáng)父本的管理。,4、加強(qiáng)田間管理,田間管理,平衡生長,（五）加強(qiáng)病蟲害的綜合防治（略）,雜交一代種子純度每下降1個百分點，大田栽培產(chǎn)量下降80～100kg／hm2。 因此要在秧苗期、分蘗盛期、抽穗期（

22、關(guān)鍵時期）和成熟期，根據(jù)株葉型、葉色、長勢、熟期等嚴(yán)格去雜去劣，保證父母本田間雜株率0.5％以下。種子一旦成熟，應(yīng)及時收割，單獨脫粒、曬干，揚(yáng)凈入袋，嚴(yán)防機(jī)械混雜，保證種子質(zhì)量。,（六）嚴(yán)格去雜去劣，適時收獲,抽穗前去田間雜株,防止機(jī)械混雜 收獲時要做到“五分”，即分割、分脫、分運、分曬、分貯。先收父本，當(dāng)父本清理干凈后，才割母本。 收割、脫粒和加式等過程中，要嚴(yán)防錯亂及機(jī)械混雜。貯藏中要帶有標(biāo)簽。,二系水稻

23、制種技術(shù),在長日高溫條件下，它表現(xiàn)雄性不育日長≥14小時 溫度≥ 24℃在短日低溫條件下，恢復(fù)雄性可育日長＜14小時 溫度＜24 ℃,既要和三系一樣選擇最佳揚(yáng)花授粉期，又要明確一個安全育性敏感期，避免因花期過遲不育系恢復(fù)自交結(jié)實影響種子純度，這是不同于三系制種的基本特點，也是兩系制種的最難點。,防止不育系自交結(jié)實,導(dǎo)致不育系自交結(jié)實的主要原因,不育敏感期遇到連續(xù)低溫,再生穗自交結(jié)實,,1、起點溫度的連續(xù)低溫