杂交稻繁殖制种技术

一、实验目的1．熟悉杂交水稻繁殖制种的各主要技术环节。2．学习杂交水稻繁殖制种的技术和方法二、实验说明l．杂交水稻的类型：（1）“三系”杂交水稻（核质互作不育型）（2）“两系”杂交水稻（光（温）敏不育型）（3）化杀杂交水稻

＊本实验仅学习“三系”杂交水稻的繁殖制种技术a.

不育系（A）×保持系（B）→繁殖不育系2．“三系”杂交水稻繁殖制种的一般原理恢复系（R）→恢复系（R）（图2－4）保持系（B）→保持系（B）（图2－1、2、3）b．不育系（A）×恢复系（R）→F1杂种（自交）（自交）遗传基因胞质基因：F(可育)、S(不育)胞核基因：MSMS(可育)、MSms(可育)、msms(不育)质基因与核基因的6种组合及育性表现：MSMSFMSMSMSmsMSmsmsmsmsmsSFFSS可育可育可育可育可育不育核质互作型雄性不育性遗传方式图2－1核质互作型雄不育系的繁殖与制种保持系F(msms)（隔离区一：

不育系繁殖区）不育系S(msms)保持系F(msms)不育系S(msms)×小部分大部分不育系S(msms)恢复系S(MsMs)F(MsMs)杂交种S(Msms)（F1）×恢复系S(MsMs)F(MsMs)大田推广（隔离区二：

杂交制种区）图2－2图2-3不育系繁殖区图2-4杂交制种区3．水稻籼型“三系”的开花授粉条件

适宜条件不适宜条件日平均气温（℃）穗层气温（℃）相对湿度（%）24－2828－3070－85<22或>35<22或>35<65或>90三．所需用品和操作方法

l．材料：

选当地主推杂交稻“三系”繁殖区及制种区。（一）所需用品2．主要仪器用品3．药品：

赤霉素（“920”）可克服不育系包颈现象，可促进抽穗、开花和授粉。当前市售的“920”液剂之一

(二）操作方法1、繁殖制种田面积规划（1）制种前的生产调查：

对当地水稻品种以及种子需要量等进行生产调查，确定要繁制的杂交组合和种子数量。了解当地适宜的隔离繁殖区和制种区。

(2)繁殖及制种面积的计算

2、不育系繁殖技术(1)不育系与保持系主要形态特征及生物学特性形态特征：不育系与保持系一般是同型姊妹系，它们的细胞核相同，细胞质不同。主要性状表型上非常相似，生育期相近。但雄蕊育性截然不同。不育系表现为雄性退化，花药中无花粉或花粉异常（下图）。不育系保持系

性状不育系保持系株高长势分蘖力抽穗期始花－终花开颖角度开颖时间柱头较低较高(高10cm左右)较强较弱较强较弱迟2－3天（有包颈现象）早2－3天(无包颈现象)较长较短大、长、外露率高小、短、低主要生物学特性

不育系繁殖区(2)播种

适宜播期:一般是根据当地水稻的适宜抽穗扬花期倒过来推算确定。例如在四川中部地区，以７月上旬开花为宜，根据主要不育系播种到始穗的日数倒过来推，不育系一般在４月中旬播种。

父母本播期调节由于不育系与保持系生育期一般相近，但后者一般抽穗期要早2一3天，花期也要短些。所以父本一般应推迟４－５天播种。父本一般可播两期：第一期父本在母本1．5叶左右播种第二期父本在母本2．5叶期播种

(3)移裁规格与密度移栽秧龄：父、母本可分期播种，同期移栽。移栽时以第二期父本秧龄为准，宜在4.5－5叶期移栽。父、母本行比

：父、母本行比一般1:4－5或2:6－8为宜。移栽规格：父本与母本行间一般留宽行，距离为26cm，母本区行距一般为１６－２０cm，窝距为父本一般13cm，母本一般１０－１３cm。当父本用双行时，双行间一般留10一13cm。每穴插两苗。繁殖田高产群体结构基本苗母本1.5－2.0万父本1.0万最高苗母本20—25万父本14一15万成穗数母本14一15万父本8一10万（4）田间管理做好薅秧、追肥、管水等工作，注意防止出现父弱母强的情况；去杂劣、分别在苗期、抽穗期、成熟期进行。（5）花期预测和调节（6）提高杂交结实率方法（7）去杂保纯措施（8）收获（以上环节见杂交制种技术）

3、杂交制种技术杂交制种是利用不育系与恢复系进行杂交。为了实现高产制种和保证制种质量，首先要做好双亲安全开花和安全隔离，做到父母本花期相遇，生长平衡。本节主要介绍以下内容1．不育系与恢复系主要生物学特性比较2．适宜播期，安全抽穗3．父母本播期调节方法4．培育壮秧5．移栽规格6．田间管理7．花期预测与调节8．防杂保纯9．提高结实率的措施10.收获(1)不育系与恢复系主要生物学特性比较

性状不育系恢复系株高生育期生长势花药包颈情况早熟较矮较弱白色、瘦小、水浸性或无花药包颈晚熟较高（90－110cm）旺盛黄色、肥大、散粉正常不包颈不育系与恢复系比较(2)适期播种，安全抽穗

需根据当地水稻适宜开花时和父本的生育期天数倒过来推算。在确定父本播期的基础上，再根据父、母本播种到始穗的天数差异来确定母本的适宜播期。(3)父母本播期调节方法(三差法)

时差法：按父、母本播种至始穗相差天数调节叶龄差法：按父、母本主茎总叶数差数调节积温差法：按父、母本播种至始穗有效积温差数调节

在生产实践中，一般将上述三种方法结合运用。往往以其中某一种方法为基础，参考另外两种方法加以调节，可获得更好的效果。(4)培育多蘖壮秧育秧方法：①秧田直播覆膜育秧（全程增温法）②温室两段育秧③旱育秧全程增温法全程增温法温室两段育秧（田间寄插）覆膜增温旱育秧旱育秧(5)移栽规格秧龄：父、母本生育期不同，移栽期也不同，移栽时秧龄也不同。一般是：恢复系（父本）秧龄30－35天（叶龄8－9片）不育系（母本）秧龄20－25天（叶龄5－6片）为了保证花期全遇，一般父本播三期，每期相隔（3-5）天。壮秧的规格（移栽秧龄以第二期父本为准）亲本分蘖数一期父本二期父本三期父本母本8个以上4－5个2－3个2左右行比早熟组合2：12一14或1：8-10中熟组合2：l4－16或1：10-12

晚熟组合2：16一18或1：10-12（见下图）父母本行比（1：11）移栽规格亲本行距×窝距每窝栽实苗数母本父本13－16cm×10-11cm33-40cm×16.5cm2－3(不计分蘖)1－3(不计分蘖)父母本间

留宽行33-40cm母本行间

留窄行13-16cm一般规格移栽(6)田间管理做好大田管理是夺取制种高产的重要措施。田间管理的主要措施包括：精细整地，壮秧移栽，重施底肥，早施追肥，科学管水，平衡施肥等。应特别注意加强父本的管理。田间管理平衡生长(7)花期预测与调节

花期全遇的标准

“头花不空，盛花相逢，尾花不丢。”

花期预测方法:“剥穗检查法”（图）花期预测：水稻幼穗发育的8个时期及其幼穗形态特征（表）。盛花相逢田间花期预测剥穗检查法剥穗检查法剥穗检查法表2-1幼穗发育各时期的幼穗长度和距出穗天数

表2-1幼穗发育各阶段幼穗长度与距出穗天数

幼穗发育阶段品种及幼穗长度和距抽穗天数

I第一苞原基分化期

II第一次枝梗原基分化期

III一1第二次枝梗原基分化期

III一2颖花原基分化期

IV雌雄蕊形期

V花粉母细胞形成期

VI花粉母细减数分裂期

VII花粉内容物充实期

VIII花粉成熟期珍汕97A幼穗长距出穗天数—280.5-0.2毫米250.5-0.2毫米22—231.0-3.3毫米19—203.5-10毫米181.5-5厘米147-16厘米8—1118-23厘米4—7全长2二九矮A幼穗长距出穗天数—29-300.2-0.3毫米25—260.6-1.0毫米22—251.1-3.0毫米20—214-10毫米19—201.5-5厘米158-18厘米9—1120—24厘米5—8全长2IR24幼穗长距出穗天数—29-300.2毫米26—270.5-1.0毫23—241.2-3.0毫米20—224-12毫米18—201.5-5厘米14—167-222厘米10—1124-27厘米5—8全长2泰引1号幼穗长距出穗天数—34-450.2-0.5毫米29—300.5-0.9毫米25—261—3毫米22—245—10毫米20—221.3-6厘米16—178—14厘米9—121一全长7—8全长2—3注：IR26、古223可用IR24资料。冈(朝阳一号)A可用珍汕97A资料。据表可归纳如下：一、幼穗发育前期(即1—5期)，各发育阶段的幼穗长度，品种之间差异不大。二、幼穗发育后期(减数分裂后)各发育阶段距出穗天数，品种之间差异不大。如从减数至出穗，一般经历10-11天。三、幼穗发育初期，各发育阶段距出穗天数在品种之间差异较大，有的相差6-7天田间花期调节：播期调节（前述）栽培管理调节水促、旱控、偏施氮肥、增施磷钾提前割叶（幼稳发育第七期初割去剑叶）重施“920”（破口期，）借父传粉等单项栽培管理调节花期一般只能调节1一3天，综合调节能调节7-10天，甚至15天。

提高结实率的措施适期割叶（图）：割叶适期一般为抽穗的10-20%时期。母本割叶

喷施“920”主要作用是促进不育系穗颈伸长，克服包颈现象。同时有促进抽穗开花的作用。每亩用量一般15g左右，喷药分2-3次，割叶后即喷施。次数时期施药量（g）加水量（g）一次抽穗10-20%3g40-50Kg二次隔一天8-9g40-50Kg三次隔一天3-4g40-50Kg（以上表中数值供参考，应用时应根据当地气候条件和具体品种而异）“920”施用时间与用量人工辅助授粉

早晨赶露水竹杆赶粉辅助授粉（图）

拉绳辅助授粉人工辅助授粉丰产制种田保证种子纯度的措施

安全隔离

隔离方式：空间隔离100m以上时间隔离20天以上屏障隔离山丘、房舍、树林等（图）。屏障隔离严格去杂去劣去杂时期：

苗期抽穗前（关键时期，见下图）