种子生产实习++++水稻

1、种子生产实习水稻水稻杂交种品种生产技术三系杂交稻制种技术要点亲本：选用高纯度的不育系和恢复系。隔离：制种田必须处于天然或村庄隔离地带，无屏障的制种田与其他水稻相距在 300M以上，沿海地带相距500M以上。父母本播种期：根据父母本的生育期特性，错开父母本的播种，使父母本花器相遇， 父本必须分2-3期播种，使父本花期覆盖母本花期。父母本播种比例：通常父本与母本的比例控制在1： 57的比例。移栽：确定种植方式恢：不育系1： 56 （或2:10）的行比，先移栽长生育期的恢 复系，再在行内移栽不育系。花器调节：穗分化开始后（抽穗前30天），每隔3-4天观察穗发育进程，不育系应 与第一期恢复系处于相同的

2、穗发育阶段，如不同步，可对发育较早的亲本局部施用 氮肥，促进营养生长，延缓穗发育。去杂：移栽后直至抽穗开花，应及时去除不育系和恢复系中的杂株。苗期去杂主要 根据秧苗的叶色、叶形、秧苗高低等形态特征去杂去劣，保证秧苗生长群体一致性。 在抽穗时组织1-2次仔细的人工去杂。不育系中常混杂有保持系，表型相近，不易 辨别，但保持系抽穗早于不育系2-3天，穗颈较长，花药饱满，成熟时呈金黄，开 花时散粉，及时去除。割叶施用赤霉素：不育系叶片阻碍授粉，且有包茎现象，在始穗前1-2天割叶、施 用赤霉素，促使穗颈抽出，提高结实率。人工辅助授粉：在每天开花时（10-12点），在田块两边拉绳赶粉3-4次，直至开花 结

3、束。分别收获父母本：先收获父本，或花粉结束时割除父本，及时清理父本残株，然后 可机械收获母本上的种子。及时鉴定种子纯度：可采用DNA指纹或标记性状苗期鉴定或种植鉴定。严禁不合 格种子流入市场。两系杂交稻制种技术要点两系制种与三系杂交种制种技术要点基本相同。但还必须注意以下几个方面：育性转换温度：掌握光温敏不育系的育性转换光温条件，使不育系在抽穗前15-20 天直至抽穗后1周处于不育的光温环境(日均温度26C以上，日照长于12-13小 时，不同不育系光温敏特征有一定差异)，以确保制种成功。另一方面，尽可能 满足不育系良好的营养生长条件，以确保制种产量。花期调节：首先满足不育系抽穗期的不育光温条件

4、，确立不育系播种期。然后根 据不育系的抽穗期和恢复系的生育期，调节恢复系的播种期。及时镜鉴，了解制种质量：在开花期应及时镜鉴花粉，了解花粉是否存在育性， 可估计制种质量。二、水稻不育系繁殖与提纯技术细胞质雄性不育系及其保持系的繁殖与提纯技术成对回交测交法：单株选择，成对授粉；株行鉴定，测交制种；株系比较，杂种鉴 定，优系繁殖生产原种。(方法详见教材)三系七圃法：三系分别建立株行圃、株系圃和不育系原种圃形成七圃。(方法详见 教材)三系不育系育性稳定性与提纯尽管三系不育系是质核互作产生的不育，不育性稳定，但仍然受到外界条件的影响， 特别是温度的作用。如不育系天丰A、II32A由较低(25C)到较高

5、的日平均气温(29. 1C)， 花粉类型表现为圆败增加一染败增加一少量正常花粉出现的连续变化过程。龙特浦A与 之相反，在日平均气温，随气温下降，花粉类型由出现圆败增加一染败增加一正常花粉 出现的连续变化过程。为鉴定、提纯不育系，可以结合(1)和(2)繁殖提纯方法，采 用花粉镜鉴、套袋自交筛选不育性稳定的株系进行繁殖。花粉镜鉴：不育系始穗期，每个不育系成对株系取8-10个稻穗，每个稻穗取3-5个 颖花，每个颖花取23个花药，捣碎，用I2-KI溶液染色，在10X10倍显微镜下观察， 选择合适的视野，分区目测计数。花粉败育类型：典败：花粉粒形状不规则、且不染色，计为典败花粉粒；圆败：花粉粒圆形，但不

6、染色，计为圆败花粉粒；染败：花粉粒圆形、个体较小、染色(即黑色)较浅，计为染败花粉粒。正常：花粉粒圆形，个体较大，染色浓且均匀，为正常花粉粒。自交结实率调查：不育系始穗期，在取样镜检的同一单株的另一稻穗套袋，15天后 调查自交结实率。光敏核不育系的繁殖与提纯技术光温敏核不育系普遍发生育性转换起点温度漂变水稻光温敏核不育系在繁殖过程中，不育系群体中存在不同育性转换起点温度的个 体，育性转换起点温度高的个体育性恢复所需温光条件更容易满足，致使这一部分个体 的繁殖系数较高，连续多年自交繁殖后，高繁殖系数的个体在群体中的比重逐代增加而 导致整个不育系育性转换起点温度升高，发生育性转换起点温度漂变。两系

7、杂交水稻生 产中曾经应用最广泛的光温敏核不育系培矮64S的育性转换温度在1991年通过湖南省技 术鉴定时为23.3r ,在按照常规良种繁殖程序和方法选种繁殖后，该不育系的育性转 换起点温度逐代升高，到1993年已上升到24.2C, 1994年部分地方其起点温度甚至高达 26 r。这种育性转换起点温度在逐代繁殖过程中出现的遗传退化现象导致光温敏核不育 系失去生产利用价值。水稻光温敏核不育系育性转换起点温度漂变起因于对光温生态因子敏感的微效基因 不纯，如果经过连续多代单株选择进行遗传纯化，则起点温度不再发生漂变是完全可行 的。事实上，生产中所用光温敏核不育系尽管世代很高，但起点温度始终未能纯合，如

8、湖 北光敏核雄性不育水稻经长期单株选择繁殖20代以上，其群体的不育性仍在分离；2001 年通过技术鉴定的推广面积较大的广占63S,经过近10年的繁殖，在生产上应用和育种 家之间交流的典型农艺性状相同而育性转换起点温度不同的株系就达7个，而且这些株 系育性转换起点温度仍在分离。这些实例说明控制光温敏核不育系不发生漂变的难度很 大。水稻光温敏核不育系提纯繁殖技术体系原种生产四步法程序单株筛选、株行鉴定、株系比较和原种繁殖4个步骤，这是20世纪90年代初期提出 的水稻光温敏核不育系原种生产程序，其实质与常规品种良种的提纯繁殖技术无异。早 期原种生产因没有认识到温度对光温敏核不育系育性转换的重要作用，

9、提出的原种生产 程序带有很大的局限性。水稻光温敏核不育系的提纯和原种生产程序单株选择-低温或长日低温处理-再生留种-原原种-原种-制种袁隆平提出，以生产核心种子为关键技术的光温敏核不育系的提纯和原种生产程序。 该技术能保证光温敏核不育系的不育起点温度始终保持在同一水平，在一个提纯繁殖生 产用种周期内，能有效控制不育起点温度的遗传漂变。该技术成功地将培矮64S等不育系 不育起点温度的漂移幅度控制在生产许可的范围内。该程序存在如下技术问题：核心种子生产需要人工气候室或人控水温处理系统，生 产成本较高、技术要求较高；周期长，从单株选择到生产用种的一个提纯繁殖循环周期 至少需要3个种植季节；受设备条件

10、限制，所得核心种子的数量有限。利用自然光温条件鉴定、提纯起点温度和生产核心种子程序自然光温条件下鉴定、提纯起点温度和生产核心种子程序的具体方法很多。利用海南春季低温条件提纯水稻低温敏核不育系的方法，选择育性转换起点温度较 低、符合生产需要的株系进行繁殖。利用自然低温胁迫单株选择建立光温敏不育系单株筛选技术体系。特点：有效控制高温敏不育株所占比例的同时逐渐纯化光温敏核不育系育性转换起 点温度，有使其稳定下来而不再漂变的趋势；提纯过程中逐代生产的核心种子起点温度 维持在刚育成时的水平；利用自然光温条件，无需人工气候室鉴定，生产成本较低，技 术要求相对容易。但利用海南三亚2月中下旬自然光温条件鉴定核

11、心单株存在一定的风险。自然温度条 件不能人为控制，如2009年2月海南三亚因连续高温导致光温敏核不育系繁殖失败；自然 低温波动幅度不能准确控制，若出现日平均温在23. 5C以上时，不能有效控制所选核心 单株的起点温度符合生产要求；若出现19C以下低温则因接近生理不育下限温度，也可 能导致繁殖或者选择核心单株的效率降低甚至失败。“三层穗”生产核心种子方法通过栽培措施培育不育系生育期差异大的穗层，在主穗抽穗时进行不育系农艺性状 的鉴定，选择典型单株；对第2层分蘖穗进行冷水处理诱导不育系育性波动，选择核心 不育单株；对第3层分蘖穗进行冷水处理使之育性恢复，自交结实获得核心种子。该方法 的特点:简化了

12、生产程序，降低了成本，也能提供可靠的批量核心种子。该方法的关键是 要建立起生育期差异大、足够多的分蘖穗层的不育系大群体，这一程序操作难度较大， 否则不能批量提供核心种子，达不到简化程序降低成本的目的；另外，用冷水处理的时 间掌控需要较高的专业技术水平。花药培养纯化水稻光温敏核不育系的方法有学者认为利用花药培养技术提纯光温敏核不育系是解决育性不稳定的有效途径。 通过花粉诱导愈伤组织，经过加倍获得基因型纯合的光温敏核不育系，可以达到快速提 纯的目的。该技术具有快速高效、缩短育种时间的优点，但在实际操作过程中，难度较 大，也不可能有效控制花药培养过程中产生的体细胞无性变异；同时对光温敏核不育系 的目

13、标性状诸如育性转换起点温度、不育系典型性状、优势水平等不能进行定向选择，即 带有一定的随机性。该方法可以用于选育新的光温敏核不育系，但用于提纯繁殖生产上 大面积应用的不育系核心种子则不可取；况且是否真能一步到位实现对光温敏核不育系 育性转换起点温度漂变的遗传纯化还需要有力的证据支持。三、杂交种及其亲本纯度的田间鉴定技术种子纯度是种子质量的一项重要指标。国家种子质量标准要求水稻杂交种一级种的 纯度不低于98.0%,二级种的纯度不低于96.0%。影响水稻杂交种纯度的原因影响三系杂交种纯度的原因包括：（1）不育系中混杂保持系，导致杂交种生产过程 中产生不育系和保持系；（2）制种基地隔离条件差，导致生

14、物学混杂；（3）恢复系未 能清除彻底，导致机械混杂；（4）恢复系纯度不达标引起的生物学混杂。影响两系杂交种纯度的原因包括：（1）自交结实，由于光温敏不育系育性主要受温 度影响，而年份间同期温度存在很大的不确定性，在抽穗期（前15天至后10天）出现 连续数天的低温（低于24度），导致自交结实，这是影响纯度的主要原因；（2）隔离 条件差导致生物学混杂；（3）恢复系未能清除彻底，导致机械混杂；（4）恢复系纯度 不达标引起的生物学混杂。杂交种纯度的田间鉴定杂交种纯度田间鉴定可以通过株高、抽穗期、株型、叶形、芽鞘和叶鞘颜色等农艺 性状加于区别。主为节省时间，水稻纯度鉴定通常采用异地鉴定（海南种植鉴定）。

15、杂 交水稻种子样品在海南种植鉴定的农艺性状表现，发现播始历期、株高、结实率等主要 性状均表现出不同程度的变化，且部分组合与其亲本的变化幅度不同，从而影响鉴定的 准确性。不育系纯度的田间鉴定高纯度不育系是保证杂交种纯度的重要前提。原种要求纯度不低于99.9%，良种的纯 度不低于99.0%。（1）三系不育系纯度:最主要的因素是混杂保持系和外来花粉的生物学混杂。生物学混 杂个体容易辨别，通常在株高、抽穗期、株型、叶形、芽鞘和叶鞘颜色等农艺性 状存在明显的差异，可及时清除并统计。保持系与不育系表型相似，难于区分， 通常在抽穗开花前后表现出一些表型差异，保持系表现为：抽穗较不育系早2-3 天，穗颈较长（

16、不育系包颈）、花药成熟时饱满、金黄、散粉等。其他机械混杂 的个体也易于辨别。可统计各种异类个体，计算不育系纯度。（2）光敏不育系纯度：主要原因是生物学混杂和机械混杂，可以通过田间个生育期的 表型辨别。水稻纯系品种的一致性与纯度鉴定1.影响水稻常规品种（纯系品种）的一致性的原因（1）新品种纯合度不够，存在剩余杂合位点存在，导致重组分离；（2）引进外来品种因新的环境条件导致特定基因型表现，出现分离；（3）天然异交导致生物学混杂；（4）因收获或播种等环节或连作的原因，导致机械混杂；（5）自然突变，产生新的个体类型。其中，（1）一（2）引起表型差异相对较小；（3）一（5）引起较大的表型变化。纯度鉴定与去杂在整个生育期，对幼苗特征、分蘖特征、株型、叶形、芽鞘和叶鞘颜色、抽穗期、 穗型、剑叶大小、剑叶角度、穗叶相对位置、株高等农艺性状进行目测辨别，鉴定品种 一致性。通过对异类个体统计，计算纯度。教学要求：掌握水稻杂交种制种技术和田间纯度鉴定技术，分析影响两系杂交种和三系杂交种纯度 的主