海南大学园艺专业种子种苗学课件总结.doc

种子种苗1、掌握园艺植物主要的繁殖技术、方法、原理、影响成活率的因素、提高成活率的措施。2、掌握不同繁殖技术方法的操作要领、操作步骤。3、掌握不同繁殖技术在园艺生产中的作用、意义和应用。4、了解常用园艺工具的特点、性能、养护和维修。第一章一、种子的概念及分类农学定义：凡是农业生产上可直接利用作为播种材料的植物器官都称为种子 （农业种子 ）。 二、种子的类型1、真种子： 植物学意义上所指的种子，如豆类(除少数例外)、棉花、油菜及十字花科的各种蔬菜、瓜类、茄子、番茄、辣椒、苋菜、茶、柑橘、梨、苹果、银杏以及松、柏类等。 2、类似于种子的干果 由胚珠和子房以及花萼部分发育而成，成熟后不开裂，可直接用果实播种，实为植物学上的果实，所以称之为子实，子实及真种子均可称之为子粒 。例如：莴苣、芹菜、菠菜、水稻、玉米、小麦、荞麦、苎麻、板栗、核桃等。 3、用于繁殖的营养器官（根、茎、叶、芽等） 例如：马铃薯、菊芋的地下块茎；甘薯、山 药的地下块根；大葱、大蒜、百合的地下鳞茎；莲藕、姜、草莓的地下根茎；荸荠、慈菇和芋的地下球茎；甘蔗的地上茎以 及苎麻的吸枝等。 4、繁殖孢子：食用菌的繁殖基本上都是依靠孢子。 如“猴头”、蘑菇等食用菌类的繁殖大多依靠孢子传播。5、包衣种子（encapsulated seed） 用人工方法包裹一层胶质的天然种子，包壳物质可能含有杀虫剂、杀菌剂、染料或其它添加剂 。 6、人工种子 又称合成种子（synthetic seed）、人造种子（man-madeseed）或无性种子（somatic seed），与上述提及的种子概念不一样，是指通过组织培养，诱导产生体细胞胚（培养物），再用有机化合物加以包裹，并具有一定的强度，由此而获得的可以代替种子的人工培养物。人工种子包括：人工种皮、人工胚乳、体细胞胚（培养物）种苗的含义：供农作物或林木直接种植的小植株个体 。三、种子种苗对生产的意义 种子种苗是农业生产最基本的生产资料，是推动农业发展的最根本因素，是内因。四、种子种苗工作的内容和任务种子工作的中心任务是通过生产和发放优良品种的优质种子，以促进和提高植物生产。围绕这一中心任务，种子工作必然包括以下几个方面。 （一）品种审定(cultivar assessment)：即对新育成的作物品种给予客观的科学评价，以确 定其是否可以推广及推广范围。 （二）良种繁育(stock breeding)：良种繁育工作需要政府部门、育种机构、商业部门及专业化的种子生产部门或生产者的良好协作和配合，要求建立科学的良繁体系，种子的分级繁殖制度及合理的种子生产程序等。 （三）种子加工(seed processing)：包括种子的清洗、干燥、分级、包装、贮藏及运输等工作环节。 （四）种子品质检验(seed quality test)：包括种子活力的检验和品种纯度的检验。 （五）种子检疫和种子健康测定(seed quarantine and seed health test)：检疫是杜绝外来品种种子带来新病虫害的必要措施。 （六）种子经营与管理(seed management)：经营和管理是相辅相成的两个方面。其成功与否直接影响着育种者、种子生产者和消费者等各方的利益和积极性，也可作为衡量种子工作水平的一个标准。 五、种子种苗工作的发展概况与方向（一）我国种子种苗科学工作的发展历程 四自一辅：1958年，农业部提出了我国第一个种子工作方针，即：“每个农业社都要自繁、自选、自留、自用，辅之以国家必要调剂”。简称为“四自一辅”方针 四化一供：品种布局区域化，种子生产专业化，种子加工机械化和种子质量标准化，以县为单位组织统一供种。 （二）种子种苗生产的意义及现状1、规模区域化生产逐渐形成。2、加工体系基本形成。3、技术力量提高。4、资源多样化、经营多样化。5、标准化科研滞后、推广滞后、信息滞后 。（三）现代种子种苗工作的发展趋势 1、完善品种更换机制 。自新中国成立以来，我国主要农作物的品种已进行了四至五次的大面积更换，每次更换都取得了增产10以上的效果。 品种推广与更换单一化向综合化方向发展 ； 常规种向杂交种发展 2、应用高新技术 。 育种上：组织培养、原生质体融 、基因工程 ； 种子检验：电泳技术、DNA分子标记技术、免疫化学技术； 检验、管理上：计算机自动检验系统、管理系统； 3、重视“包衣种子”和“人工种子”的研制 。 种子包衣（coating）是发达国家普通采用的种子处理技术，是一项集生物、化工、机械为一体的高新技术。目前主要应用于种子粒小且不规则的蔬菜（甜菜、莴苣、芹菜、洋葱、胡萝卜、番茄、茄子、辣椒等）和牧草种子，在水稻、小麦、豆类、油菜种子上也有应用。 我国种子包衣技术的研究和应用起步较晚，80年代初开始研究，80年代中后期，国产种衣剂进入田间试验示范阶段，90年代进入推广应用阶段。 包衣种子制约因素：种衣剂的剂型偏少；缺少高效低毒的种衣剂；种衣剂及包衣机的生产管理缺乏必要的法规。 人工种子 制约因素：许多重要作物目前还不能靠组织培养快速产生大量高质量的体细胞胚（培养物）；离体培养中无性系的变异问题还不能完全控制； 造价偏高，工艺流程不完善，生产效率偏低。 4、种子技术自动化，种子产业化 。种子技术的自动化是种子工作现代化的重要标志。美国、德国是世界上种子技术自动化水平较高的国家，种子生产中农业操作及加工环节如种子收获、清选分级、干燥、包装、贮藏及运输等，大都实现了自动化。 行政区域封闭的自给性生产经营-社会化、国际化市场竞争小规模、“小全散- 专业化的企业集团 目标：管理法制化、生产专业化、加工机械化、质量标准化、经营集团化、育繁推销一体化的“六化”目标。 六、园艺作物育苗中常用园艺工具的特点和维修1、浇壶 2、喷雾器 3、修枝剪 4、小剪刀（花草除去烂叶） 5、切接、芽接刀 6、松土耙（用于盆花松土）养护：喷雾器用于之后需洗干净；修枝剪、切接、芽接刀 应该适当的磨 。磨刀技术：磨嫁接刀,刀口锋利平滑,向上一面倾斜,背面平整。嫁接刀可用钢锯片自制，刀口要锋利，注意不要将刀口磨得太薄，否则易卷口。 第二章 良种、苗圃基地的选择和建立第一节 苗圃地的种类一、 按育苗用途分森林苗圃：培育用材林的苗木，苗木的年龄一般为12年 防护林苗圃：培育防护林苗木，乔灌木树种均有，苗木的年龄较森林苗圃大园林苗圃：绿化所需要的苗木，苗木的种类多，年龄大，有一定的树型 果树苗圃：果苗为主，多系嫁接苗特用经济林苗圃：培育特用经济树种苗木实验苗圃：是学校、科研单位专门从事教学、科研用的苗圃，所培养的苗木种类较多 二、 按使用年限分一）固定苗圃 又称永久苗圃，使用年限长，育苗10-几十年，一般面积较大，苗木的种类多。优点：便于集约经营和实现机械化便于安装现代化的灌溉设施能充分利用投资和先进的生产技术能有计划地大量生产苗木有利于开展科学研究工作能培养技术干部和提高技术工作水平。（二）临时苗圃 临时苗圃是为提供某一地区某一阶段所需苗木而临时设立的苗圃,当完成任务或土壤肥力下降不宜继续育苗时就停止使用。 特点：使用年限相对较短，面积小，培育的苗木种类也较少； 优点：（1）可临时补充苗木的紧缺状态 ； （2）离种植园地近，可避免因苗木运输而造成的苗木质量下降 ； （3）育苗的抚育管理省工,苗木成本较低 。 缺点 不具备固定苗圃的优点常由于无条件进行科学的肥、水管理，对育苗地管理粗放，苗木的产量低，质量也较差。 以设置地点的不同又分为：1.山地苗圃 设在荒山，采伐迹地或林地外2. 林间苗圃 设在林中空地三 按苗圃规模大小分根据基地的规模可分为小型苗圃、中型苗圃和大型苗圃小型苗圃：面积10公顷；中型苗圃：面积1030公顷；大型苗圃：面积30公顷； 第二节 苗圃地的基本要求一、苗圃地的位置条件:1、交通条件：建设园艺苗圃要选择交通方便的地方,以便于苗木的出圃和育苗物资的运入。2、电力条件：园艺苗圃所需电力应有保障,在电力供应困难的地方不宜建设园林苗圃。3、人力条件：园艺苗圃应设在靠近村镇的地方,以便于调集人力。4、周边环境：应远离工业污染，防止工业污染对苗木生产产生的不良影响。5、销售条件：需求较大的区域往往具较强的销售竞争优势，但自然及周边的环境都应该考虑到。 第三节 苗圃地的区划一般可将苗圃地划分成生产用地和辅助用地两部分一、苗圃地的生产用地区划（一）母树区 可利用零散地块，但要土壤深厚、肥沃及地下水位较低 （二）播种区l 培育播种苗的生产区, l 应选择全圃自然条件和经营条件最有利的地段 l 一般在土壤肥沃、通气性良好，近水源，地势平坦，排水、灌溉方便的地方，要求地势较高而平坦，坡度小于2；接近水源，灌溉方便；土质优良，深厚肥沃；背风向阳，便于防霜冻；且靠近管理区。若是坡地，则应选择最好的坡向 （三）营养繁殖区 l 营养繁殖区是培育营养苗的生产区 l 选择比播种育苗条件差的地方，但要便于接后覆土，地下害虫要少，以免危害接穗而造成嫁接失败；扦插或埋根等育苗，宜设在土层深厚，土壤疏松，较湿润的地段，还要考虑灌溉和遮荫条件 （四）移植苗区 l 移植苗区是培育大苗的生产区 l 移植苗区可以放在土壤条件较差的地方。有些树种占地面积较大。一般可设在土壤条件中等，地块大而整齐的地方。 （五）大苗区 选用土层较厚，地下水位较低，而且地块整齐的地区 （六）引种驯化区 驯化引进的物种，根据树种特性合理地段。（七）设施育苗区 选择地势平坦，水肥条件好的区域。二、苗圃地的辅助用地区划（一）、道路系统 苗圃的道路系统，是苗圃中不可缺少的重要设施。道路规划设计的合理与否，直接影响着运输和作业效率，甚至因为运输路线不好，而降低了产品的质量。因此，在建园时必须充分重视。 原则：道路的设置既要考虑运输车辆通行方便，又要尽可能地降低辅助用地面积。 构成：主路、支路、步道及周围圃道组成。主路：一般布置在连接大门、仓库、种植大区之间，贯穿全园，大型苗圃宽为6-8m，中型苗圃：24m； 支路：一般布置在大区之内、小区之间，与主路垂直，大型苗圃路面宽度以能并排通行两辆卡车为限，一般宽为4m6m，中型苗圃24米即可。 步道及环园路 小区中间和环园路。可以根据需要设置小路或步道，路面宽度为1-2m。还可与防护林结合修建 环路 方便车辆进出：46m 。2、灌溉系统灌溉方式：地面灌溉、地下灌溉、喷灌和滴灌。 地下管道：不影响机械操作，干渠与道路一致。布置管道系统一般应考虑以下几点原则：1、干管应沿主坡方向布置，在地形比较平坦的地区，支管应与干管垂直，并尽量沿着等高线布置。2、在平坦地区，支管的布置应尽量与果树行向一致。3、在经常刮风的地区，支管布置要与主风向垂直。4、水泵应尽量布置在整个系统的中心地点。（三）、排水系统（四）、防护林系统 （五）建筑系统：基地建成后，经营时间长，是一个较完整的生产单位。因此，建园时应有长远打算。建造必要的生产房。 办公室、宿舍、仓库、种子室、机具房、晾晒场、积肥场等一般设在地势高燥、土壤条件较差、便于苗圃总体经营管理的地方。 第三章 种子的生产原理与技术 第一节 种子生产的意义与程序一、种子生产的意义意义：1、对种子企业来说，有利于降低成本、提高竞争力，获得良好的经济效益和社会效益；2、对种子使用者来说，可增产增效；3、对农业生产来说，是实现持续、稳定增产和调整品种结构或产业结构的先决条件和重要保证。任务： 1迅速生产优良品种的优质种子 2提高品种纯度 3研究总结种子生产技术 二、种子生产基本程序（一）发达国家的种子生产程序l 美国采用“育种者种子基础种子登记种子合格种子”四级生产程序；l 经合组织成员国也采用“育种者种子先基础种子基础种子合格种子”四级生产程序；l 加拿大则采用“育种者种子精选种子基础种子注册种子合格种子”五级种子生产程序。 共同特点：l 1.育种者种子是种子繁殖的唯一种源；l 2.限代繁殖，一般对育种者种子仅繁殖34代； l 3. 繁殖系数高，不需选择，只需防杂保纯。（二）中国的种子生产程序l 20世纪50年代以来，一直采用“育种者种子原种良种”三级种子生产程序。l 加入世贸组织后，提出了“育种家种子原原种原种良种”四级种子生产程序。4级种子：l 1.育种家种子 由育种者直接生产和掌握的原始种子或亲本的最初一批种子，具品种典型性，遗传性稳定，品质纯度为100%，世代最低，产量及其他主要性状符合确定推广时的原有水平，种性最好，质量最高。l 2.原原种 由育种家种子繁殖或由育种者的保种圃繁殖是种子，具品种典型性，遗传性稳定，纯度为100%，一般比育种家种子高一个世代，产量及其他性状与育种家种子相同，种子数量增加。l 3.原种 由原原种繁殖的第1代种子，遗传性状与原原种相同，产量及其他主要经济性状指标仅次于原原种。l 4.良种 由原种繁殖的第1代种子，遗传性状与原种相同，产量及其他各项经济性状指标仅次于原种。杂交种达到良种质量标准的种子。第二节种子生产的遗传学基础 一、纯系学说和种子生产 (一)纯系学说(pure line theory) 1903年丹麦植物学家Johannsen提出，论点： (1)在自花授粉植物的天然混杂群体中，通过单株选择，可以分离出许多基因型纯合的家系。 选择是有效的。 (2)在纯系内继续选择无效。 理论意义：区分了遗传的变异和不遗传的变异，指出了选择遗传变异的重要性，对选择的作用也进行了精辟的论述。因此，它为自花授粉作物的选择育种和种子生产提供了理论基础。一、繁殖方式与种子生产 (二)纯系学说在种子生产中的指导意义 1.保纯防杂 种子生产的中心任务是保纯防杂。 纯度的高低是检验种子质量的第一标准。所有的农业技术措施重点之一，就是要保持纯度。 “纯”只能是局部的、暂时的、相对的，随着繁殖的扩大必然会降低后代的相对纯度。因此，在种子生产中，提出尽可能的较少生产代数的要求。 2.在原种生产中单株选择的重要性 在自交作物三年三圃制原种生产体系中，要按原品种的典型性，采取单株选择，单株脱粒，对株系进行比较，一步步进行提纯复壮。 二、杂种优势与种子生产 1、概念： 杂交种品种(F1)在某一方面或多方面优于双亲或某一亲本的现象叫杂种优势.主要特点是：(1) 杂种优势不是某一两个性状表现突出，而是许多性状综合地表现突出；(2) 杂种优势大小，大多取决于双亲性状间的相对差异和互补程度；(3) 亲本基因型的纯合程度不同，杂种优势强弱也不同；(4) 杂种优势在杂种第一代表现最为明显，杂交优势越强的组合，其优势下降程度越大。 2.杂种优势的衡量方法(1)超中优势：指F1的产量或某一数量性状的平均值超过双亲(P1、P2)同一性状平均数的百分率。(2)超亲优势：以双亲中较优良的一个亲本的平均值作为度量标准，衡量F1平均值超过高值亲本的百分率 。(3)超标优势：是为了经济上鉴定杂种F1的杂种优势，将杂种F1的经济性状与最优的对照品种进行比较。这种杂种优势越大，该组合的实用价值就越高。 三、繁殖方式与种子生产 繁殖是连接生命不同世代间的纽带，也是从事种子生产的根本前提。不同的繁殖方式对后代群体性状的表现有重要的影响，也直接关系到种子生产的方法与技术。 （一）有性繁殖作物 （sexually propagated plants） 1、自花授粉作物(self-pollinated plant)：即在天然授粉情况下，雌蕊依靠来自同花或同一植株内的花粉完成授粉受精的作物。往往会异花不亲和。 特点：自花授粉作物由于长期自交，品种内各个体基因型基本纯合，遗传性较稳定，性状较一致，但偶然也会出现异交(天然异交率小于5%)或发生突变。遗传特点 基因型与表现型相对一致，自交无害，不断自交导致纯合。 常见作物：花生、豌豆、菜豆、绿豆、马铃薯、茄子、辣椒、 番茄自花授粉植物的花器构造特点及开花习性交配制度： 自交，异交率50%花器构造特点及开花习性 （1）具有两性花的完全异花授粉植物：黑麦、向日葵、红三叶草、紫苜蓿、荞麦、三叶草。（2）具有两性花的异花授粉，同时具有某种程度的自花授粉功能的植物： 甜菜、饲料甜菜、芥子、洋白菜、莴苣、马铃薯、烟草、苹果、梨、李 。 （3）雌雄同株的植物（同一植株上具有不同的雌雄性器官）： 玉米、蓖麻、西瓜、甜瓜、南瓜、核桃、栗子（4）雌雄异株的植物（雌雄器官生长在不同的植株上）： 石刁柏、大麻、菠菜、芦笋、番木瓜（二）无性繁殖作物 （vegetatively propagated plants ） 通过母体营养器官、组织或细胞在适宜条件下分化发良形成独立新个体的途径，而不经过两性配子结合进行繁衍后代的作物。如睡莲科、姜科、薯芋科、百合科、禾本科中部分蔬菜及茄科中的马铃薯等。另外，大多数的观赏植物，果树系无性繁殖作物。往往会自交不亲和。 特点：一般以无性繁殖为主，因此繁殖过程中极少产生变异，群体内个体与个体之间具有高度的一致性，繁殖后代的遗传特性也与母体的遗传性高度一致，但无性繁殖系内也会存在一定的差异性，加之病害侵染等因子也可造成品种的退化。 制种要求：在其繁殖与栽培过程中，仍需进行必要的选择，淘汰机械混杂或自然变异植株，以保持品种种性纯正。其选择通常采用营养系混合选择法、营养系单株(穴)选择法等。 l 一）有性繁殖方式与种子生产l 1、自花授粉作物l 1）利用纯系品种l 2）利用混合品种l 3）利用品种间杂交种l 种子生产l 防止机械混杂l 防止生物学混杂l 2、异花授粉作物l 利用杂种优势l 种子生产上，防止机械混杂，严格隔离和控制授粉，去杂去劣l 3、常异花授粉作物l 种子生产中，设置隔离区、及时拔除杂株，防止异交混杂，机械混杂。l 杂种优势利用上，可利用品种间杂交种，最好利用自交系间杂交种。l （二）无性繁殖作物与种子生产l 无性繁殖系（无性系）：以营养繁殖或组织培养方式生产的无性繁殖后代。l 种子生产中，注意去杂选优，防止混杂退化，防止病毒病四、品种的混杂退化 基本概念： 1、品种混杂退化：随着品种推广应用时间的延长，往往会出现失去品种原有的形态特征和特性，品种的典型性和一致性丧失，抗逆性和适应性减退，产量下降和品质劣化等现象。 品种的混杂和退化是两个既相互联系又有所不同 2、品种的混杂:是指一个品种群体中掺杂有不同于本品种的各种异型株，造成品种纯度降低的现象。 3、品种退化：品种的退化则是指品种的特征特性发生了变化，一些性状出现了不良变异，原有的优良性状部分或全部消失，经济性状变劣，降低或丧失了在生产上的利用价值。混杂了品种势必导致品种的退化，同时退化了品种，植株性状不一致，也会加剧品种的混杂。退化原因： （一）机械混杂 即在种子生产、加工、贮藏及包装运输过程中，在某作物的品种中人为地混入了其它品种(品种间混杂)、其它作物或杂草(种间混杂)的种子而造成的品种混杂现象。 自花授粉作物的混杂退化主要由机械混杂引起。品种间混杂，还会加剧天然杂交，引起分离退化。 （二）生物学混杂 生物学混杂，即品种在繁殖过程中，由于和其它品种或其它作物发生天然杂交而引起混杂退化的现象。这是有性繁殖作物发生品种退化的另一个重要原因。生物学混杂是常异花授粉作物和异花授粉作物品种混杂退化的主要原因。 （三）品种本身的变化 由于品种本身的基因发生变异而造成的种子退化现象。原因有：1、剩余变异：品种是一个性状基本稳定一致的群体，品种的“纯”只是一个相对的概念，品种内个体间或多或少都有一定的杂合性 ； 目前生产上推广的品种，选育代数不足，基因没有完全纯合，在主要性状方面看起来很稳定一致，但仍有某些性状不完全稳定，特别是多基因控制的数量性状，在品种自交繁殖过程中发生分离和重组，使品种的典型性和一致性下降，导致品种混杂退化；2、基因突变：自然界某些因素还会导致生物体发生基因突变和重组； 自然突变以隐性突变较多，而隐性突变多数是不利的，如果不注意人工选择和淘汰，不良的变异类型和个体日见增多，造成品种纯度下降。3、目前生产上推广的品种大多是通过杂交，甚至是复合杂交育成的，遗传基础比较复杂，发生变异、分离的机率也相对较高；4、有些育种单位急于求成，往往把一些表现优异但遗传性尚未稳定的杂交后代材料提前出圃，提交中试和推广，如繁殖过程中不进行严格选择，就会很快出现混杂退化现象。 （四）不正确的选择及采留种 1、在种子生产过程中，若未进行严格的选择淘汰混杂劣变的植株； 2、虽然进行了选择，但选择的方法欠佳或标准不当，如对各种蔬菜只注意产品器官的大小而忽略了性状的典型性和一致性； 3、忽视了对原种育性、自交不亲和性等的监测与鉴定 ； 4、连年采用小株留种而缺乏对主要经济性状的鉴定； 5、留种群体太小而导致遗传漂移 ； 6、连续多年实行近亲繁殖等等 （五）病毒侵染 植物组织或细胞受到病毒或类菌体侵染后，会破坏生理上的协调性，直接影响产量和品质，甚至引起细胞内某些遗传物质的变异，如在良种繁殖时，从病树上选取繁殖材料，就会引起品种衰退。 四、品种遗传纯度的保持 （一）严把种源质量关 繁育原、良种所使用的种源是否纯真、可靠，直接关系到所繁种子的质量。搞好种子的选优提纯工作，为种子繁殖田提供足量的优质种源。（二）严格隔离 对种株或采种地(区)实行严格的隔离，是防止天然杂交引起生物学混杂以及非目的种子掺入引起机械混杂的重要措施，对防止异花授粉作物的天然杂交尤其重要。隔离方法通常有以下四种： 1、机械隔离：即利用机械条件如纸袋、网纱、大棚、温室等进行隔离的方法。主要应用于少量原种种子的繁殖及原始材料的保存等。 2、时间隔离：即利用分期播种、分期定植、春化或光照处理、摘心整枝等措施，使不同品种的花期前后错开而实行隔离的方法。 此法可用于生产用种的大面积繁殖生产。如瓜类、茄果类、十字花科等可采用不同品种分年种植留种的方法，以做到有效的隔离。 3、空间隔离：即将易于相互杂交的作物品种、变种或种的种子生产地人为地安排隔开一定距离，以防止非目的杂交的方法。 （虫媒花500米，风媒花300米） 此法常常为大面积的良种繁育所采用。（三）合理的选择与留种 种子生产中必须及时地通过选择进行种株的去杂去劣，以保证繁殖品种的遗传纯度。在原种生产中，必须严格进行株选；而生产用种生产时则可在认真去杂去劣的基础上实行片选。田间选择应抓住品种特征特性易于鉴别的关键时期，分阶段多次进行，以保证种株各个生育期阶段的特征特性均能符合原品种的典型性。 （四）严格执行种子采后处理的操作规程 在种子生产、加工等过程中严格执行各项技术的操作规程，是防止种子机械混杂的主要措施。要严防种子在采收、脱粒、晾晒、运输、贮藏等操作过程中的混杂。 （五）定期进行品种更新 在防杂保纯的同时，繁育纯度高、质量好的原种，每隔一定年限（3-4年）对使用的种子进行一次更新。 （六）改变生育条件 通过改变种植区的生态条件，使种子生长发育良好，保持其种性。课堂回顾一、中国种子生产程序包括几级种子？ 哪级种子纯度最高，质量最好？ 该级种子为什么不直接用于生产？ 二、种子混杂退化的因素有哪些？ 引起自花授粉植物、常异花授粉植物、异花授粉 植物混杂退化的主要因素分别是什么？三、种子防杂保纯的措施有哪些？第三节 种子生产的一般技术一、杂交种品种制种法 杂种品种，即经过亲本的纯化、选择、选配、配合力测定等一系列试验而选育的优良杂交组合，亦称F1杂种。杂种品种群体内各个体的基因型是高度杂合的，因而不能代代相传，只能连年制种。杂交制种实际上包括两方面的工作： （一）杂交种的类别1、品种间杂交种 2、顶交种 3、自交系间杂交种 4、雄性不育杂交种 5、自交不亲和系杂交种1、品种间杂交种： 是指用两个品种组配的一代杂种，常用于自花授粉植物。2、顶交种：是指用异花授粉植物品种与一个自交系组配的一代杂种，性状不整齐，增产幅度不大，生产上应用很少。3、自交系间杂交种(1)单交种 (2)三交种 是用3个自交系组配的一代杂种，增产幅度较大，产量接近或稍低于单交种，但制种产量比单交种高。(3)双交种 是用4个自交系组配的一代杂种。通常先配成2个单交种，再配成双交种。增产幅度较大，但产量和整齐度都不及单交种；制种产量比单交种高，但制种程序比较复杂。4、雄性不育杂交种（1）细胞核雄性不育杂交种： 是指用雄性不育两用系（AB系）作母本，与父本系（自交系、恢复系）配制的一代杂种，如辣椒、番茄和大白菜的“两系”杂交种。（2）核质互作雄性不育杂交种 是指用雄性不育系作母本，与父本系（自交系、恢复系）配制的一代杂种，如洋葱、萝卜、大白菜、辣椒、玉米的“三系”杂交种。5、自交不亲和系杂交种 是指用自交不亲和系作母本，与另一自交不亲和系或自交系配制的一代杂种，目前主要应用于甘蓝、大白菜、萝卜等。（二）杂交亲本的选择1、亲本品种的选择条件（1）有强优势的杂交组合 在主要经济形状及抗性等方面明显超过标准品种。（2）有高纯度的亲本 影响杂交率和性状水平等。（3）有很高的异交结实率 影响杂交种子繁殖数量及成本等。（4）繁殖与制种技术简单易行 影响杂交种子生产成本等。2、亲本行比的选择亲本行比 ：母本行与父本行的数量之比在一定范围内，父本行越多，获得杂交种几率越高；母本行越多，获得杂交种的数量越多；亲本行比的选择原则：在保证父本花粉量的前提下，应尽量增加母本行数，以增加制种效率。3、亲本行的去杂去劣为提高制种质量，在亲本繁殖田严格去杂的基础上，对制种区的父母本也要认真去杂去劣，获得纯正的杂种种子和保持父本的纯度。 方法：根据父、母本的长相、叶色、叶形、生长势、病虫害等特征，分别于间苗（定苗、定植）时、花蕾显现时、开花授粉前、收获及脱粒前认真选择，去杂去劣。（三）杂交母本的去雄1、人工去雄制种法 2、苗期标记性状制种法 3、自交不亲和系制种法4、雄性不育系制种法 5、物理、化学去雄制种法 6、雌性系制种法1.人工去雄制种法 即用人工去掉母本的雄蕊、雄花或雄株，再任其与父本自然授粉或人工辅助授粉从而配制杂种种子的方法。原则上讲，人工去雄法适用于所有有性繁殖作物，但实际上一般用于花大子多的植物。作物应具备的条件：花器较大，易于人工去雄；人工杂交一朵花能得到数量较多种子种植杂交种时用种量较小。如玉米、棉花、烟草、某些瓜类、番茄等。 问题：大面积制种时工作量相当大，且要求去雄及时、严格、彻底。 优势：能把优势最高的杂交组合随时用于生产。2、利用苗期标记性状制种法： 即选用作物有苗期隐性性状的系统作母本，隔离区内与具有相对显性性状的父本系统杂交以配制一代杂种种子的方法。 优点：此法不用去雄，在苗期利用苗期隐性性状及时排除假杂种。 缺点：（1）虽然制种程序简单，但间苗、定苗等工作都较复杂。 （2）对那些尚未找出明确的苗期标记性状或性状虽明显但遗传性不太稳定的作物，此法也不能应用。 此法目前仅在番茄、大白菜、萝卜等作物上有少量应用。 3、利用自交不亲和系（self-incompatibility line）制种法： 利用遗传性稳定的自交系作亲本(母本或双亲)，在隔离区内任父母本自由授粉而配制一代杂种的方法。 优点：不用人工去雄，经济简便，只需将父母本系统在隔离区内隔行种植任其自由授粉即可获得一代杂种种子。 4、利用雄性不育系（male-sterile line）制种法： 即利用遗传性稳定的雄性不育系统做母本，在隔离区内与父本系统按一定比例相间种植，任其自由授粉而配制一代杂种种子的方法。 优点：此法不用人工去雄，简便易行，且生产的杂种种子的真杂种率可达100%，因而是极具潜力的一代杂种制种方法。 利用雄性不育系制种必须有一个前提：首先解决“不育系(A系)”、“保持系(B系)”的配套问题；对那些产品器官为果实或种子的作物，还须育成“恢复系(R系)”而解决“三系配套”。 雄性不育系 ：是指利用雄性不育的植株，经过一定的选育程序而育成的雄性不育性稳定的系统； 保持系 ：指农艺性状与不育系基本一致，自身能育，但与不育系交配后能使其子代仍然保持不育性的系统；恢复系 : 指与不育系交配后，能使杂种一代的育性恢复正常的能育系统。应用：目前生产上利用雄性不育系配制一代杂种的作物有水稻、洋葱、大白菜、萝卜等；正在研究但尚未大面积应用的有番茄、辣椒、芥菜、胡萝卜、韭菜、大葱等。 5、用理化学去雄制种法：由于雄性器官对理化因素反应的敏感性不同，用理化因素处理后，能有选择地杀死雄性器官而不影响雌性器官，以代替去雄。（1）物理杀雄 根据性细胞在形成过程中对外界条件反应敏感性不同的特点，利用控制物理因素(如温度、水分、光照等)可诱导雄性不育。（2）化学杀雄 选用某种化学药剂,在作物生长发育的一定时期喷洒于母本上,直接杀死或抑制雄性器官,造成生理不育以达到杀雄目的。 常用化学杀雄剂如:在蔬菜方面报道的去雄剂有二氯乙酸、二氯丙酸钠、三氯丙酸、二氯异丁酸钠、三磺苯甲酸、乙烯利、顺丁烯二酸朕胺、2,4-D、NAA、赤霉素等 优点：方法简便；亲本选配自由；雄性不育不能遗传问题：杀雄不彻底；喷药时间要求严格；可能存在残毒；杀雄剂成本高；杀雄效果受天气及植株发育状况影响6、利用雌性系制种法： 即选用雌性系作母本，在隔离区内与父本相间种植，任其自由授粉以配制一代杂种种子的方法。 雌性系：指包括全部为纯雌株的纯雌系和全部或大部分为强雌株，小部分为纯雌株的强雌株系。 纯雌株 ：植株上只长雌花不生雄花的植株； 强雌株 ：植株上除雌花外还有少数雄花。 利用雌性系制种，一般采用31的行比种植雌性系和父本系，在雌性系开花前拔去雌性较弱的植株，强雌株上若发现雄花及时摘除，以后自雌性系上收获的种子即为一代杂种。 此法通常在瓜类蔬菜上采用。目前在黄瓜、南瓜、甜瓜等作物中都已发现雌性系，但实际只有在黄瓜杂种种子生产上得到广泛应用。 雌性系的保存可以采用化学诱雄法 。 二 杂交制种基本流程 1.选地隔离 (1)选地内容和要求 确定杂交制种生产系统的亲本繁殖田和制种田的块数和面积。制种基地选择要求： 应选地势平坦,土壤肥沃,排灌方便,旱涝保收,病虫等危害轻且无检疫性病虫,便于隔离,交通方便,生产水平较高,技术条件较好,制种成本低,相对集中连片的地块。 (2)隔离方式和要求 除小面积采用人工套袋、网室以外，应根据当地实际情况灵活采用以下方法： 1)空间隔离 要求在亲本繁殖和杂交制种区周围一定距离内，不种植非父本品种。有的作物如十字花科作物属间也应有一定的隔离。 隔离距离：自花授粉作物异花与常异花授粉作物。风力传粉的作物昆虫传粉的作物。亲本繁殖区制种区。2) 时间隔离 通过调节播种期，使制种田或亲本繁殖田的花期与周围同类作物的生产田花期错开，从而达到隔离目的。 隔离时间的长短，主要由该作物花期长短决定。一般春播玉米播期错开40 d以上，夏播玉米30 d以上。水稻错开2030 d。3)自然屏障隔离 利用山岭、村庄、房屋、成片树林等自然障碍物进行隔离。 4)高秆作物隔离 在制种区周围一定范围内种植玉米、高粱、麻类等高秆作物。 要求：第一，高秆作物应提前播种20d以上，以保证制种田花期到来时有足够的高度；第二，高秆作物隔离带应有一定宽度。 2.制种田的规格和种子播种 (1)确定父母的播种期 确定父母本播期必须能使父母本的开花期良好相遇，这是杂交制种成败的关键。 最主要的方法是采用错期播种父母本。 错期播种时间确定的一般经验是，父母本错期播种天数应比花期相差天数多1-1.5倍。如亲本花期相差6-7天，播种期应错开12-15天 。 确定播期应考虑双亲的生物学特性、外界环境条件、生产条件与管理技术等可能影响的因素，事先做好调整。 确定播期原则：“宁可母等父，不可父等母”。(2)确定父母本行比 行比是制种田中父本行与母本行的比例关系。 行比大小决定着母本占制种田面积的比例大小和结实率，进而影响制种产量。 确定行比的原则是：在保证父本花粉充足供应前提下，尽量增加母本行的比例。 在确定具体行比时，应根据制种组合中父本的株高、花粉量及花期长短等因素灵活掌握。 主要作物父、母本行比的大致范围是： 玉米是2:610；高粱是2:818；水稻是2:46；油菜是1:23；棉花是1:45。 (3)提高播种质量 要精细播种，力争做到一播全苗。 既便于去雄授粉，又可提高制种产量和制种质量。 要求：严格分清父、母本行,不得串行、错行、并行、漏行。 可在父本行的两端和中间隔一定距离种上一穴其它作物作为标志，便于区分父母本。 可在制种区附近，分期播种一定行数的父本，作为采粉区。 3.精细管理 (1)常规管理 总体要满足水肥要求，加强中耕除草，加强病虫害防治。 (2)促进和保障花期相遇技术 经常检查，根据双亲生长状况，采取必要的农业技术措施(促晚控早)，保障花期相遇。 4.花期预测方法 (1)叶片检查法 根据双亲叶片出现多少，预测其雌、雄穗发育进程，判断花期能否相遇。 (2)镜检雄幼穗法 高粱、玉米在双亲拔节后幼穗分化随即开始，通过父母本幼穗分化进程的比较可以更准确地预测花期。5.去杂去劣 做到及早、从严、彻底，一般按苗期 、拔节期、花期和成熟期进行，重点在苗期和花期。 (1)苗期 据幼苗芽鞘颜色、叶片颜色、宽窄、形状、波曲与否，上冲或者下披，幼苗长势长相等特征综合鉴定，去掉杂株、劣株和可疑株。 苗期去杂一般结合间苗和定苗进行，不但可以剔除杂劣株，还可以保证田间留苗数和制种产量。 (2)拔节期 主要是根据拔节后的表现判断，去掉明显的优势株，也可以结合叶型、株型进行除杂。 (3)抽穗开花期 这是去杂去劣、保证种子纯度的关键阶段，要做到干净、彻底、及时，避免杂株散粉造成生物学混杂。 (4)成熟期 对于前三个时期残留下来的杂株，可在成熟收获前后，根据株型、叶型、穗 型、粒型和粒色等特征除掉。玉米还可观察穗轴颜色，水稻可参照结实率等特征进行(杂株的结实率往往明显高于不育系)6.人工去雄和人工辅助授粉 (1)及时去雄 对于采用人工去雄、人工或天然授粉的方式进行杂交制种时，均要求在母本雄蕊（穗）散粉之前将母本雄蕊（穗）及时、干净、彻底地拔除。所谓及时，就是一定要在散粉之前拔除；所谓彻底、干净，就是母本雄蕊（穗）一个不留、雄蕊（穗）上无残留分枝。 (2)人工辅助授粉 提高父本花粉利用率、母本结实率及制种产量的重要措施。进行人工辅助授粉要考虑父本散粉的高峰期、花粉的生活力和雌蕊柱头接受花粉的能力。 (3)促进授粉方法 玉米的剪苞叶、剪花丝；水稻的割叶；人工赶花粉技术7.分收分藏 制种田种子成熟后应及时收获，要把父、母本分收、分运、分脱、分晒、分藏，严防混杂。一般先收母本，后收父本。对于不能鉴别的已落地的株（穗），按杂株（穗）处理,不能作种子用。 三、人工种子的制作技术 （一）胚状体（embryoid）概念：指在细胞、组织或器官的离体培养中，通过体细胞或性细胞未经受精而分化出与合子胚相似的胚胎。它包括体细胞胚与性细胞胚，人工种子目前主要使用体细胞胚。 人工种子对胚状体有如下要求： 播种后能马上发芽出苗，且根与芽几乎同时生长；下胚轴无膨大，无愈伤组织化；同步化程度较高或经分选后能达到大小基本一致，使包裹制作的人工种子发芽生长整齐；活力强，有一定的抗逆性；发芽后幼苗形态与生长基本正常。 （二）包裹技术主要分为三类：干燥法、离体交换法和冷却法。其中以离子交换法最实用、方便，以海澡酸钠最为常用。 包裹技术要满足4个基本条件：常规操作的外部力量不会伤害内部植物幼体；保持内部幼小植株体生存的必需的水分，而且具有通气性；保持供给发芽和发育初期所需要的营养；所包材料能被发芽的力量所穿破。 （三）包裹形式为适应不同机械化播种的需要，还需生产出各种作物人工种子的形态和包装方式，目前主要有如下几种：第四节 种子采收 一、种子的成熟阶段（1）白熟期：植株繁茂，果实绿，种子小呈白色，内含大量汁液，划破种皮，汁液即流出。（2）绿熟期：植株下部叶子渐黄，果实、种子均呈绿色，种子饱满内含大量水分，体积达最大，用手指挤扁种子极易显出绿色子叶。（3）褐熟期：植株下部老叶干枯脱落，果实褪绿，种皮颜色转深，种子内含物充实，硬度增加且有一定发芽能力。（4）完熟期：植株衰老，大部分叶子枯黄，干燥和脱落，果实黄褐色，种子呈固有颜色、形状和大小，不易用手指挤扁，内无汁液流出。（5）枯熟期：全株枝叶干枯，果皮干硬，种子脱离果荚，果实极易自然开裂而散落种子。二、影响种子成熟的因素（1）树种：树种不同，成熟期不同。（2）地理位置：同一树种由于地理位置不同成熟期也不相同。（3）气候条件:降雨量少、温度高的年份,种子成熟早,反之成熟则晚。（4）其他条件：一般说来,低海拔比高海拔处的种子成熟要早； 土壤水分：母树生长地区的土壤较干,成熟期早，反之则晚； 坡向：阳坡比阴坡种子成熟要早； 树冠部位：同一株树,树冠上部、阳面比下部、阴面种子成熟要早； 果穗部位：同一果穗由于开花授粉的先后不一，种子成熟期也有差异等。 三、种子成熟的鉴定 （1）形态法:主要根据种子成熟特征,即成熟时颜色变化、肉质果味道变化等来判断。（2）解剖法:成熟的果实种子饱满且有一定重量，具有完整胚乳或子叶及胚。可以用解剖法加以鉴别， 常用纵向切开种子办法，检查不同部分质地、硬度及大小，判断种子成熟程度。（3）化学分析法:测定种子所含各种成分的数量(如淀粉或脂肪)及比例来判定成熟度。四、种子的调制 概念：种子的调制是指将种子从果实中取出，清除夹杂物，并加以适当处理 使之适于播种或贮藏的技术措施。 主要包括取种、净种、分级等几个环节。种子调制的目的是为了获得纯净的、适于播种或贮藏的优良种子。 （一）取种（脱粒 ）1、干果类取种 对开裂或不开裂的干果须清除果皮、果实、果翅，取出种子并去杂。 干燥方式：含水量低的在阳光下晒干；含水量高的种子，多用阴干法。 取种方式：自行开裂；机械敲打或揉搓；2、肉质果类的取种 这类果实果皮多为肉质，易发酵腐烂，应及时取种。常用捣剖、堆沤、揉搓的方法弄碎果肉，取出种子。大量处理肉质果可用脱粒机、压果机、搅拌机、粉碎机、浆果机等。 （二）净种分级（清选分级） 净种，又叫精选，目的是去除夹杂物。如鳞片、果