杂交水稻制种技术

杂交水稻制种技术

一、概述

杂交水稻的制种，是以雄性不育系作母本，雄性不育恢复系作父本，父母本按照一定的行比相间种植，花期相遇，母本接受父本的花粉而受精结实，生产杂交种子，是一个异交结实的过程，因而杂交稻制种又称为水稻的异交栽培。在整个生产过程中，技术性强，操作严格，一切技术措施主要是为提高母本的异交结实率。制种产量的高低和种子质量的好坏，直接关系到杂交水稻的生产与发展。

杂交水稻制种基本的技术环节有：制种生态条件（基地与季节）的选择、花相遇技术（包括播种期、播差期与理想花期的安排、花期预测与调节）、父母本群体的建立与培管、“九二○”喷施技术与异交态势的改良、人工辅助授粉、特殊病虫害的防治等。

二、制种生态条件的选择

具有制种生态优势的生态条件：一是要求在扬花授粉期田间应具有适宜的温度湿度条件，开花期日平均温度26-28度，日最高温度不超过35度，日最低温度不低于21度，昼夜温差大（10度以上），田间湿度在70%-90%，无干热风天气，授粉时最大风速在4m/s以下，光照充足，出现3天连续阴雨天气的年份少；二是具有良好的稻作生产条件和适宜制种组合生长发育的稻作生态条件。

㈠制种基地的选择。制种基地的选择应考虑其具有良好的稻作自然条件和保证种子纯度的隔离条件。

㈡制种季节的选择与安全抽穗扬花期、成熟收割期。杂交水稻制种季别在长江流域稻作区有3种类型：春制的抽穗扬花期在6月中旬至7月中旬，又分为早春制和迟春制，夏制的抽穗扬花期在7月下旬至8月中旬，又分为早夏制和迟夏制；秋制的抽穗扬花期在8月下旬至9月下旬，又分为早秋制和迟秋制。另外，海南冬制已成为国内十分重要的杂交制种类型，抽穗扬花期在3月下旬至4月中旬。

㈢制种隔离。水稻花粉粒小而轻，能随风飞扬，花粉的传播距离很远，在风力较大的情况下，可传播几十米，甚至上100米。

1、空间隔离。利用空间距离进行隔离，一般利用山丘、河川、房屋等和种植非水稻作物等作为隔离区。

2、时间隔离。在隔离区内，种植非制种父本的水稻品种的始穗期须早于或迟于制种母本始穗期20天以上。

3、父本隔离。在隔离区种植与制种相同的父本品种，要求父本种子纯度在99.5%以上。

4、屏障隔离。屏障隔离就是用障碍物和高秆作物做隔离。

三、父母本花期相遇技术

一是花期理想相遇。所谓花期理想相遇，一般而言是“母本头花不空，父本尾花不丢，父母本盛花正相逢”，其中关键是母本的盛花期能与父本的盛花期完全相遇。

二是花期相遇。以理想花期相遇的父母本相对始穗期的早迟为标准，花期相遇就是父本或母本的始穗期比理想花期早或迟2-3天内，在这种花遇程度下父母本的盛花期能达到大部分相遇。

三是花期基本相遇。以理想花期相遇的父母本相对始穗期的早迟到标准，花期基本相遇则是父本或母本的始穗期比理想花期早或迟3-5天，在这种花遇程度下父母本的盛花期只有部分相遇。

四是花期不遇。就是父本或母本的始穗期比理想花期早或迟6天以上，父母本的盛花期基本不遇，仅只有父本或母本尾花与母本或父本的头花相遇甚至也不能相遇，这种花期不遇下的制种产量极低甚至失收。

确保父母本花期相遇的技术是杂交水稻制种核心的技术，主要包括3个方面的内容：一是确保安全缺穗扬花的播种期安排与父母本理想的播差期确定，这是保证花期相遇的基础；二是规范化标准化的制种栽培管理技术，这是花期相遇的保障；三是花期的预测与调节，这是辅助措施。

㈠父母本的播种期与播差期

1、父本播种期的确定。对于父本生育期比母本长、父本先播种或者父母本生育期相近能同期播种的杂交组合制种，父本播种期的确定由两个方面来决定：一是安全抽穗扬花期的始穗期，父本的播种期应服从于安全抽穗扬花期；二是父本本身的播始历期。

2、父本播种期数。20世纪70年代中期，杂交水稻刚开始制种一期父本，70年代后期用二期父本制种，80年代初期用三期父本制种。

3、播差期的确定。杂交水稻制种由于父母本生育期（播始历期）的差异，一般大部分组合制种父母本不能同时播种，那么两亲本播种时间的差异就是播差期。播差期是根据两个亲本的生育期及生育特性（感光性、感温性、营养生长性）和理想花期相遇的始穗期标准来确定的，不同组合由于亲本的差异，播差期是不同的。即使是同一组合在不同的季节、不同地域制种，播差期也有差异。要确定一个组合适宜的播差期，首先必须对该组合的亲本进行多年的分期播种试验观察，详细了解亲本的生育期和生育特性的变化规律。在此基础上，可采用时差法（又叫生育期法）、叶（龄）差法、（积）温差法来计算确定播差期。

㈡花期预测与调节技术

1、花期预测的方法。花期预测的方法比较多，不同的生育阶段可采用相应的方法。常用的方法有：幼穗剥检法、叶龄余数法、对应叶龄法、双零叶法与葫芦叶预测法、积温推算法、播始期推算法等。

幼穗剥检法：是根据幼穗发育的八个时期的外部形态，直接观察父母本幼穗发育的进度，来预测父母本花期能否相遇的方法。具体做法是：以主茎苗为剥检对象，选取一穴中叶片最长苗作为主要茎穗。无论栽插单本或多本，每穴只取一根主茎苗。同一块田内取样数量，则依田间苗穗生长发育整齐情况而定，一般剥检10-20个幼穗。父母本群体的幼穗分化阶段确定以50%-60%的植株达到某个分化时期为准。

父母本花期不遇表现为两种情况：一是父本比母本早始穗，即父早母迟；二是父本比母本迟始穗，父迟母早。至于父母本花期相差的程度如何，则由父母本理想花期相遇的始穗期标准决定，比父母本始穗期标准相差3天以上时应进行花期调节。

花期调节的作用效果表现在两个方面：一是促进生长发育，提早抽穗和缩短开花历期；二是延缓生长发育，推迟抽穗和延长开花历期。对花期早的新本采取延缓作用的调节措施，对迟的亲本采取促进作用的调节措施。

农艺措施调节法：一是密度（基本苗）调节。一般可调节3-4天。生育期长的亲本分蘖能力较强，调节效果较好，反之则效果较小。使用密度调节法时，要在保证母本高产苗穗结构和父本充足花粉量的前提下进行。母本过稀栽植常导致穗数不足，且抽穗分散，开花不集中。父本适当稀植高肥，可延迟延长花期。父本密植或多本插植导致花期短，父母本花期不能全遇；二是秧龄调节。秧龄的长短对始穗期影响较大，如IR26秧龄25天比40天的始穗期可早7天左右，30天秧龄比40天的早6天左右，秧龄超过40天，抽穗不整齐。珍汕97A13天秧龄比28天的始穗期早4天左右，18天秧龄比28天始穗仅早1天。超过35天秧龄出现早穗，抽穗不整齐。对秧苗素质中等或较差的秧苗，调节作用大，对秧苗素质好的秧苗其调节效果小；三是中耕调节。中耕并结合施用一定量的氮素肥料可以明显延迟台穗期和延长开花历期。对苗数多、早发的田块儿效果小，特别是对禾苗势旺的田块中耕施肥效果不好，所以使用此法须看苗而定。在没能达到预期苗数，田间禾苗未封行前采用此法效果好，对禾苗长势好的田块不宜采用。四是肥水调节，对发育快的亲本，每公顷可偏。施75-150kg尿素，但对母本偏施尿素时要慎重，要看苗情而定，施后结合中耕，能延缓生长发育，可调节花期5天左右。对发育慢的亲本每公顷可用磷酸二氢钾1.5kg兑水750kg，连喷两次，一般能调节花期2-3天。在幼穗发育后期发现花期不遇，可利用大多数恢复系一般对水反应敏感，大多数不育系对水反应较迟钝的特点，通过田间水分控制，可调节花期。如果父本早母本迟，可以排水晒田，控父促母；母本早父本迟，则可灌深水，促父控母，通过对水的控制，可调节花期3-4天。

激素调节法：喷施“九二○”，一般可使亲本提早抽穗2-3天。具体做法是：抽穗前两天或见穗期，每667m2用1-2g“九二○”，再加磷酸二氢钾0.1-0.15kg，对抽穗迟的亲本进行叶面喷雾。对抽穗相差4天以上的，可对幼穗发育快的亲本在幼穗分发第三期前喷施多效唑，每667m2用0.1-0.15kg多效唑兑水50kg喷雾。