水稻种子生产技术

第三节水稻种子生产技术一、水稻开花授粉生物学基础二、常规水稻种子生产三、三系杂交稻制种技术四、二系水稻制种技术水稻种子生产杂交水稻种子生产常规水稻种子生产三系杂交稻制种两系杂交稻制种原种生产种良种生产种水稻的花序为复总状花序，又称圆锥花序，由主轴、一次枝梗、二次枝梗和小穗组成。（一）花序类型一、水稻开花授粉生物学基础二次枝梗一次枝梗（二）小花结构由外稃、内稃、2个浆片，一枚雌蕊和6枚雄蕊组成。雌蕊由两片羽毛状的柱头和子房两部分组成。（三）开花习性1水稻开花2水稻开花的适宜条件类别籼稻粳稻温度(℃)28-3025-28相对湿度70-8070-80最低气温15℃，最高气温40℃3水稻开花时间天气籼稻粳稻晴天9－11时10－12时阴天10－12时12:30左右雨天不开花不开花一日内水稻开花集中情况一日内开花时间为（8-16时）花期长度品种类型始花盛花终花早、中稻1－2天2－3天5－7天晚稻2－3天4－5天8天左右粳稻3-4天5-8天10-12天4小花开放时间和花粉寿命开颖时间1－2小时，不育系3小时花粉寿命5分钟左右雌蕊寿命开花当日至次日生活力最强，受精能力可保持3－4天完成受精时间授粉后6－7小时（一）常规水稻原种生产二、常规水稻种子生产根据国家标准，水稻原种生产采用改良混合选择法，包括单株选择、分系比较、混合繁殖三个基本步骤。CKnCK原种圃株行圃（选择圃）优行分种株系圃优系混播1单株选择1.1种子来源：在原种圃、株系圃内当选株系、纯度高的大田或保存的低世代种子田选取。有条件的可设置选择圃，以供选择。1.2选择标准：当选单株性状必须符合原品种特征特性，重点把握“一期”即生育期；“二穗”即穗粒数、穗粒重；“三性”即典型性、一致性、丰产性；“四型”即株型、叶型、穗型、粒型；“五色”即叶色、叶鞘色、颖色、稃尖色、芒色。1.3选择时期：抽穗期进行初选，做好标记。成熟期逐株复选，当选单株连根拨起，及时干燥挂藏。1.4选择数量：依原种圃面积而定。田间初选数应比决选数增加一倍。1.5室内考种：先目测，剔除明显不合格单株，再逐株考查株高、穗粒数、结实率、千粒重、单株籽粒重，并计算株高的平均数、穗粒数的平均数。1.6考种决选：当选单株的株高应在平均数±1cm范围内，穗粒数不低于平均数，然后按单株籽粒重择优选留。1.7当选单株分别编号、脱粒、装袋、复晒、收藏。2株行圃2.1分播分栽：将上年当选的各单株种子，按编号分区播种，分行移栽，设CK和保护行。2.2时空隔离：空间隔离距离不少于20m，时间隔离扬花期要错开15d（天）以上。2.3观察记载：秧田期（播种期、叶姿、叶色、抗逆性）本田期（移栽期、分蘖期为叶姿、叶片、叶鞘色泽、分蘖强弱、抗逆性；抽穗期为始穗期、齐穗期、抽穗整齐度、株叶型、主茎总叶片数；成熟期为株高、株型、穗数、穗粒型、芒有无、谷粒充实度、植株整齐度、抗逆性、熟期、熟相，目测丰产性）。2.4综合评定：当选株行区必须具备本品种的典型性状，株行间的一致性、综合丰产性较好，植株、穗型整齐度好，穗数不低于对照。齐穗期、成熟期与对照（众数）相比，在±1d（天）范围内；株高与对照（平均数）相比，在±1cm范围内。2.5分收分藏：当选株行区确定后，将保护行、对照小区及淘汰株行区先行收割。逐一对当选行区复核，分区收割、凉晒、脱粒、贮藏，挂上标签，严防鼠、虫等危害及霉变。如采用“二圃制”，核产后则可混合。3株系圃3.1将上年当选的各株行区种子分区种植，建立株系圃。3.2各株系区的面积、栽插密度均须一致，并采取单本栽插，每隔9个株系区设一个对照区。其他要求同株行圃。3.3田间观察记载项目和评选同株行圃。当选株系须具备本品种的典型性、株系间的一致性，整齐度高、丰产性好。各当选株系混合收割、脱粒、收贮。4原种圃4.1将上年混收的株系（株行）圃种子或采用育种家的种子扩大繁殖，建立原种圃。4.2原种圃要集中连片。隔离要求同株行圃。4.3稀播培育壮秧；大田采取单本栽插，增加繁殖系数。4.4在各生育阶段进行观察，及时拨除病、劣、杂株、并携出田外。常规原种生产的工作重心在于提纯复壮。（二）常规水稻良种生产1、建立种子田目的：是水稻防杂保纯的有效措施条件：阳光充足、土壤肥沃、肥力均匀、排灌条件好、耕作管理方便的田块。同一品种的种子田应成片种植。注意：与其他品种至少相邻50米。2田间管理播前采用晒种、拌药或包衣等处理措施。播种质量要好，做到稀播、匀播，培育多蘖壮秧。加强田间管理，合理施用氮肥，增施磷、钾肥，注意防治病虫害。4防止机械混杂在种子处理、浸种、催芽、播种、插秧、收获、脱粒、干燥和进仓等工作环节中，要严防机械混杂。5种子检验（见后）常规良种生产的工作重心在于防杂保纯3严格去杂在抽穗期、成熟期进行，淘汰不良单株。三、三系杂交稻制种技术杂交种的生产不育系的繁殖不育系（母本）保持系（父本）(一)制种田的选择1选择集中连片和便于隔离的地点；2选择排灌方便、阳光充足、土壤肥沃的田块；3制种区无检疫性水稻病虫害，如水稻白叶枯病和细菌性条斑病等。水稻白叶枯病细菌性条斑病（二）严格隔离据研究表明：距离10米的，花粉混杂率为百分5.2%；距离20米的,花粉混杂率在百分之2.3%，距离30米的，花粉混杂率降到1%。制种田周围100m以内，除父本外不能种植其他任何水稻品种；在风力较大的平原地区需隔离200m。1安排好“三期”“三期”是指正确的播种期、适时的插秧期和最佳的抽穗扬花期。（三）确保花期相遇1.1选择最佳的抽穗扬花期杂交水稻制种要注意把抽穗扬花期安排在气温、湿度适宜、雨水较少的季节，一般要选择没有连续3天以上的雨季。最佳的抽穗扬花期的条件①日平均温度24-28摄氏度②相对湿度70-80%③昼夜温差8-10度④阳光充足，开花期旬雨日小于3天，如果达不到，连续阴雨不能超过3天⑤有微风（大风不利）如长江中、下游地区制汕优63组合较适宜的抽穗扬花季节一般在8月上旬。因为长江中、下游这一带多数年份6月下旬和8月下旬出现有规律性的雨日；7月份又有“火南风”的威胁，9月份中、下旬有“寒露风”低温的危害。1.2.1播始差期推算法例如南优2号制种，其父本国际稻24在上海地区5月上旬播种，从播种到始穗约需105天。母本二九南1号在6月下旬播种，从播种到始穗约需52天，105天-52天=53天，则父母本播始差期从理论上讲为53天，在父本播种后到53天的时候播母本。1.2选择好父母本播期1.2.2叶龄差期推算法根据同一父母本在同一地区、同一季节制种，不同年份，在播种期和田间栽培管理条件大体相同的情况下，其主茎叶片数是相对稳定的。根据这一原理，即可推算出父母本的叶龄差，其方法是：将父本从播种到始穗的叶龄减去母本从播种到始穗的叶龄之差，就是该组合父母本的播种叶龄差。例如南优2号在广西博白制种，父本国际24于2月上旬播种到始穗时叶龄为18片叶，母本二九南1号在3月下旬播种，从播种到始穗时叶龄为10片叶，则父母本的叶龄差为8片叶，就是说当父本国际24播种后长到8片叶左右时，就播母本二九南1号。1.2.3有效积温法播种到始穗的有效积温差来确定父母本播差期的方法，叫有效积温差推算法。一般以12℃作为生物学下限温度,27℃作为生物学上限温度。计算有效积温的公式是:A=Σ(T-H-L).式中:A—某一生育阶段的有效积温(度);T—日平均气温;H—高于上限温度的度数;L—下限温度;Σ--某一生育阶段的起止累计。有效积温差推算举例父本国际24一般有效积温为1133℃，母本二九南一号有效积温为690℃，1133℃-690℃=443℃，443℃就是南优2号父母本同时始穗的有效积温差。从父本国际24播种后的第2天起，将每天大于12℃以上的温度，小于27℃（日平均温度）累加起来，当加到443℃的那一天，即为母本二九南一号的播种期。1.3适时插秧期根据不同组合父母本的特性安排适龄的插秧期。不同稻类的品种，主茎叶片数不同。一般育大苗秧时，早稻品种秧苗叶片数控制在该品种主茎叶片数的45％比较适宜；中稻品种秧苗叶片数控制在该品种主茎叶片数的百分之50％较好，超过这个范围，秧苗容易出现老化现象，产生早穗。2花期预测和调控由于年度间气候的变化和栽培管理的差异，有时还会花遇不好，需要进行花期预测和调节。2.1花期预测：常用幼穗检查法。不育系始穗前30天左右开始，每隔3天对父母本分别剥取主茎和分蘖的幼穗进行观察、判断。时期发育阶段形态幼穗颖花1第1苞原基看不见------2第1次枝梗原基苞毛现------3第2次枝梗原基毛茸茸1---4雌雄蕊形成期粒粒现2-15---5花粉母细胞形成期颖壳分15-501-36花粉减数分裂叶枕平50-1003-57花粉内容物充实期穗变绿固有长5-68花粉完全成熟期穗将伸固有长8-判断花遇的标准幼穗分化的前3期—父本比母本早1期；幼穗分化的中3期—父母本处在同一期；幼穗分化的后两期—母本略早于父本。2.2花期调节肥调：施用氮肥延缓幼穗发育；施用磷钾肥促进幼穗发育。水调：以汕优63制种为例，保持水层促进父本幼穗发育，轻晒田延缓父本幼穗发育。植物激素调：GA3可提前1-2天抽穗。幼穗分化5期前施用矮壮素可延缓幼穗发育。2.3花时调控由于生理上的原因，母本往往开花时间比父本迟1～2小时，且开花比较零星分散。为了促使父母本花时相遇，可采用以下措施：赶露水、父本喷冷水、母本喷施花信灵、喷施硼肥。1割叶在父母本见穗达5%-10%时，用快刀割去剑叶的1/3到1/2，排除传粉障碍。施肥控制得好，使剑叶长度在25厘米以下可以不割叶。（四）提高水稻异交结实粒的方法在母本见穗5％～10％时喷施，连续喷3天，上午8：00～10：00喷施，总用量180～270g／hm2均匀喷施，3次用量的比例为2：5：3，第2、3次父母同时喷。另用“九二Ο”养花，即正常喷施后隔1天，每天09：00～10：00用15g／hm2单喷母本，连续养花3天，能有效延缓柱头老化。2喷施赤霉素3人工辅助授粉开花期每天在10：30～12：30于父本散粉高峰期赶粉3～4次，轻推、重摇、慢回手。遇阴雨天抢雨停间隙或雨后现晴及时赶粉。4适宜的行比、行向合理的父母本行比依制种组合不同而异，早熟组合以2：14～16，中熟组合2：16～18，迟熟组合2：18～20为宜。父本株行距为16.7cm×33.3cm.母本株行距为13.3cm×l3.3cm，父母本间隔23.3cm。（五）及时除杂，适时收晒杂交一代种子纯度每下降1个百分点，大田栽培产量下降80～100kg／hm2。要在秧苗期、分蘖盛期、破口期和成熟期，根据株叶型、叶色、长势、熟期等严格去杂去劣，保证父母本田间杂株率0.5％以下。种子一旦成熟，应及时收割，单独脱粒、晒干，扬净入袋，严防机械混杂，保证种子质量。四、二系水稻制种技术在长日高温条件下，它表现雄性不育日长≥14小时温度≥24℃在短日低温条件下，恢复雄性可育日长＜14小时温度＜24℃既要和三系一样选择最佳扬花授粉期，又要明确一个安全育性敏感期，避免因花期过迟不育系恢复自交结实影响种子纯度，这是不同于三系制种的基本特点，也是两系制种的最难点。防止不育系自交结实导致不育系自交结实的主要原因不育敏感期遇到连续低温再生穗自交结实1、起点温度的连续低温，采用灌深水(遇到这种气候时，气温回升后立即排水，使土温迅速升高；2、适时断水烤田，降低高位再生分蘖穗的发生；两系制种的主要措施3、适期收获，不让高位再生分蘖穗自交结实的籽粒灌浆成熟；4、留高茬，将低位再生自交结实穗留在田间；5、采用物理方法，清选尚未成熟的自交结实的籽粒,努力提高种子纯度