关于两系法杂交水稻制种

关于两系法杂交水稻制种摘要：本文着重介绍两系法杂交水稻制种的概念及要求、技术、主要的注意事项以及我对杂交水稻制种的认识。关键词：两系法、杂交水稻，不育系正文：两系法杂交水稻是我国在世界上首先研究成功的一种利用水稻杂种优势的新技术。两系法水稻杂种优势利用途径,简化了繁殖和制种程序,减少了种子生产环节,降低了种子生产成本。两系法杂交水稻的选育成功，为水稻杂种优势利用又开辟了一条新途径。一、两系法杂交水稻制种的概念及要求。选择能使光温敏核不育系不育性表达完全的生态条件，将光温敏核不育性与配组父本按一定的行比相间种植，使父母本花期相遇，并人工辅助授粉，获得生产应用的杂交水稻种子，这一过程即为两系法杂交水稻制种。两系法与三系法杂交水稻的制种相比，既有共同点，又有特异性。两种途径的制种，其目标都要求制种产量高，种子纯度合格。制种的田间设计和操作过程大同小异，异交结实的自然条件，如对授粉期的天气状况、温度、湿度等有着共同的要求。两系法杂交水稻的制种，母本是利用光温敏核不育系，不育性的表达是由细胞核基因和温光生态条件共同控制，只有在一定的温光生态条件下雄性不育性方能表达完全，制种的纯度方能得到保证。因此，在两系法杂交水稻制种上，种子纯度和产量都是主要目标，而且纯度是前提，只有在保证制种纯度的基础上求产量才有实际意义。为了保证两系法杂交水稻制种的种子纯度合格，制种季节安排和基地的选择有更严格的要求。二、两系法杂交水稻高产制种技术。在三系法杂交水稻制种中，由于母本不育性不受环境条件制约，因此不需要考虑不育系的育性敏感安全期，只需考虑抽穗授粉的安全期。二两系法杂交水稻制种则不同，其母本不育性的表达需要特定的光温条件，制种基地的选择和季节的安排，不但要考虑不育系育性敏感期的安全，又要考虑抽穗授粉期的安全，其中以育性敏感安全期为前提条件。1、制种基地的选择。制种基地的选择，除了三系杂交水稻制种基地的基本条件外，还必须考虑两个安全期的可靠性。例如，在湘西南海拔450米以上的单季稻去，三系制种较适宜，两系制种时不育系的育性敏感期安全可靠性较差，即使在高温季节的7月下旬至8月上旬，若遇上一天以上的降雨天气，气温也易降至24度以下，而且昼夜温差大，日最低气温往往在20度以下，可导致温敏不育系的不育性波动。因此，两系制种若在单季稻区进行，宜选择海拔350~450米、地势开阔、光照充足的稻区。在双季稻区进行两系制种，基地的选择范围较宽。但无论是单季稻区还是双季稻区制种，山坑田和冷水灌溉的田块，都不适宜。2、制种季节安排。在制种季节的安排上，考虑的因素是亲本生育期特性和育性敏感期安全气候条件的可靠程度。不育系育性敏感期的安全，保证了制种成功。但是，杂交水稻制种既要高纯度，又要高产量。从纯度与产量的关系上分析，在亲本纯度一定时，制种产量越高，杂交种子纯度越高。要使制种高产，在父母本苗穗结构合理、花期相遇的前提下，抽穗扬花授粉期气候条件的安全是保障。考虑到育性敏感安全期和抽穗扬花授粉安全期的有机结合，在安排上就要合理利用气候条件和亲本特性。一个不育系在某一地区表现的育性敏感安全的历期、安全不育历期，并不一定都是两系杂交水稻制种适宜时期。相反，一个地区最适宜的抽穗扬花授粉期，也一定能被两系杂交水稻制种所利用。只有在不育历期内，选择能使抽穗扬花授粉期安全系数大的某一段不育历期用于制种。例如，陪矮64S在长沙地区的育性敏感安全期为7月中旬至8月下旬，可靠的不育期为8月初至8月中旬，然而在长沙地区制种的安全抽穗扬花授粉期为7月上旬至9月初，其中最适宜的时期是7月上旬至8月下旬。因此，陪矮64S在长沙地区制种，以秋制为好，利用8月上旬至中旬的育性敏感安全期和8月下旬的抽穗扬花授粉期为7月下旬至8月中旬，陪矮64S在这些地区制种，由于安全育性敏感期在7月下旬至8月中旬因而只能进行夏制，选择7月下旬为安全育性敏感期，8月中旬为抽穗扬花授粉期。三、制种时的注意事项。两系法杂交水稻制种是利用水稻的温，光敏雄性不育系（统称两用核不育系）做母本与恢复系杂交，利用其杂种优势生产杂交种子的活动。而水稻用两核不育系的最大特性是存在育性转换的现象，导致其育性转换的主导因子是温度（籼型）和光照（粳型）。气候条件（温度和光照）是影响两系制种的关键因素，所以，与三系法制种相比，两系法杂交水稻制种有更严格的要求。我认为需注意以下事项：1、基地选择目前我国利用籼型杂交稻种植较多，因此两系制种大多是籼型杂交稻种植，利用不育系是主要是光敏型不育系。也就是说，温度是影响制种安全的主要因素，日平均气温高于育性转换的临界温度时不育系表现不育，低于临界温度时表现可育。育性转换的温度敏感期一般在不育系幼穗分化的IV期至VI期。所以，在选择基地时，除了要考虑基地是否具备良好的土质、水源、交通、仓储、技术等因素外，还要考虑当地的气候条件，特别是温度条件。2、合同签订因两地制种特殊性和风险隐患，制种公司在预约生产前必须与生产基地签订制种合同，告知两系制种可能遇到的低温风险，可能造成的经济损失，明确双方应承担的责任。避免将来产生经济纠纷和矛盾，减少不必要的麻烦。3、育性判断由于两系不育系（制种母本）在育性敏感安全期内有可能遇到罕见的强低温天气以及母本群体中可能存在高临界温度的植株，可使母本产生短时的或部分的育性波动，出现不同的自交结实，影响所产种子的纯度。因此，在两系法制种操作过程中，必须的母本的育性安全与否进行判断。4、田间去杂报纯田间去杂是杂交水稻制种必不可少的环节，也是提高制种纯度的有效后控措施，两系制种田的田间去杂工作尤为重要。对于镜检结果显示没有问题或问题较轻的组合或田块，要严格按照田间分类镜检的结果及杂交比例，集中精力组织去杂专业队，责任到人，落实到田，分片包干，多次去杂，彻底去杂，逐块过堂，分类验收。以提高种子纯度，确保生产的种子达标合格。5、及时宣布报废对于镜检结果显示不能留种、自交结实严重的田块，要及早按报废处理进行管理，及时通知制种农户，以减少无效的成本投入，同时加强田间管理，争取提高产量，减少损失。6、及早取样南鉴即使镜检和隔离栽培都显示没有问题的种子田，也要尽早组织样品南鉴。为了尽早送检，于成熟期在田间直接割取一定数量的穗种，晾干后将样品迅速送至省级种子管理部门，统一提前送海南，组织种子鉴定。依据南鉴结果，对合格种子按批次加工包装，对不合格种子不得加工包装用于生产。7、合同履行对于质量合格的种子田，委托生产的种子企业要依法履行收购合同，对所产种子全部收购，按合同兑现全部种款。对于报废的制种田，依据合同约定，委托方和受托方双方分别承担各自责任，共同分担经济损失。不能把制种损失都推给制种农民承担，切实维护农民利益和制种积极性。四、我对杂交水稻制种技术的认识。俗话说：民以食为天，食以稻为先。水稻是我国最主要的粮食作物。中国杂交水稻的育成，是水稻育种史上的一次重大突破。它打败了水稻等“自花授粉作物没有杂种优势”的传统观念，大大丰富了作物遗传育种的理论和实践。同时，这一重大科技成果的应用，给中国的水稻生产又带来了一次飞跃，使水稻单产在矮秆良种的第一次突破的基础上又提高了，取得了巨大的社会、经济效益。但杂交水稻的生产依赖于杂交水稻制种。杂交水稻制种是一项特殊的生产，它具有技术性强、质量要求高、生产投资大、经济效益好的特点。参考文献：1《杂交水稻制种技术》程式华、曹立勇、占小登、金盾出版社2农业科技网站