人工杂交水稻的方法

人工杂交水稻方法

人工授粉

一、杂交水稻制种概述

（一）、三系雄性不育系：是雄性器官发育不正常，花粉败育，不能自交结实，但雌性器官却发育正常，能接受外来花粉而受精结实。这种雄性不育性稳定遗传的水稻品系叫雄性不育系，用代号A（简称三系不育系）。

（二）、两用核雄性不育系（简称核不育系）

不育性由隐性核基因控制，与细胞质无关，既能表现完全雄性不育用作制种又能自交结实繁殖其后代的水稻品系，用S表示（两系不育系）。

（三）、用不育系和恢复系配组生产杂交水稻一代种子的过程就是我们常说的杂交水稻制种。

（四）、父母本播种差期

第一期父本播种与母本播种的时间间隔用“天”或“叶”表示。

二、杂交水稻制种技术

（一）、制种基地的建立

1、基地选择

在选择隔离条件好，无检疫性病虫害，土壤肥沃，地势开阔的田块，排灌条件好，集中连片的基础上,选择交通方便，群众基础好，易于管理的地方，建立制种基地。

2、制种田选择

应选择地力均匀，肥力中等以上，排灌方便的非冷底田进行制种。两系制种田无水库水和冷浸水灌溉制种田。

（二）、制种季节的选择

应根据不育系对温、光、湿度等因素的要求和种性特点，结合当地制种基地的气象资料，综合考虑，安排制种季节。两系杂交水稻制种宜安排在夏秋季制种。

杂交水稻之父

（三）、亲本种子质量要求

制种用的恢复系，不育系种子应符合GB4404.1-2008所规定的良种标准。

（四）、隔离条件

1、自然（地形）隔离：在丘陵地带选择小盆地作制种基地。周围土岭、山坡的高度要求15米以上，跨度必须大于30米。

2、空间隔离：即利用距离进行隔离，在平原大垌田，要求在距制种田的周围100米内只能种植同制种田一样的父本品种，其他水稻品种绝不能种植。

3、时间隔离：制种田抽穗扬花期与其他水稻品种的抽穗扬花期应错开20天以上。采用这种方法隔离，制种单位必须指定隔离的品种并提高纯度的种子，避免杂株花期与制种田相遇。

（五）、播种

1、播种期的确定

（1）、适宜播种期

应根据制种组合父母本的生育期类型、制种季节及当地的气象资料等，选择不育系最佳抽穗扬花期，然后推算出适宜的播种期。不育系抽穗扬花期要求日平均气温达25℃以上，日平均气温24℃-28℃，抽穗扬花期间田间气温达28℃-32℃，相对湿度达70-85%，微风天气。最佳抽穗扬花授粉时段宜按如下时间安排，春制：桂南6月中旬、桂中、北6月下旬至7月初；夏制：桂北8月上中旬、桂中8月下旬；秋制：桂南8月底至9月上旬、桂中9月初、桂北8月下旬。山区单季制种宜安排在8月上中旬抽穗扬花有利提高制种产量和质量。

（2）、两系制种播种期的确定

两系制种应首先确保两用核不育系的育性转换期安全，即在母本幼穗分化3-6期（抽穗前约20-8天）日平均温度必须高于24.5℃，日最低气温不低于21℃（不超过连续3天）；然后根据2、5、1、1的要求确定适宜的抽穗扬花时段，并推算出适宜的播种期。

2、播差期的确定

应以保证父母本盛花期相遇为原则，根据制种的不同组合、不同季节，按照亲本种子的种性特点，结合当地实践经验，合理确定父母本播种差期。

3、播种的要求

父母本的浸种、催芽和播种应分别进行。父本一般宜分两期播种，以延长花期，两期父本之间的适宜间隔为：早熟组合4-5天，迟熟组合5-7天或1.1-1.5叶。播种时应适当控制父母本亩播种量，做到稀播匀播。

4、培育分蘖壮秧

选好秧田、精耕细作、施足基肥、选择肥力中等、排灌方便、背风向阳、地下水位低的浅泥田作秧田，并要求提前犁耙翻晒，把田间的杂草等杂物拾干净。基肥应以农家肥为主，配合磷、钾肥、分畦耥平后播种。播种后要及时压种入土，早稻盖泥龙薄膜防寒，晚稻盖遮阴网防雨防晒防鸟。

（六）、田间管理

1、秧田期管理

加强水肥管理措施培育多蘖壮秧，提高秧苗素质为原则。

2、本田期管理

1、移栽的要求

应在秧苗合适时期早稻日平均气温15℃以上，根据当时当地的气候变化情况选择较好的天气移栽。

2、种植方式和密度设置

插植方式：根据制种组合进行开厢，一般2-3米开厢（含父本行）。父母本插植行数的比例2：10-14为宜，对植株高、花粉量充足的父本和异交结实率高的母本行比应适当扩大。

父本宜采用假双行“品字型”插植规格以13cm×16-26cm为宜。或插大双行为宜，每期各插一行；母本宜双本植，行株距以20cm×13-16cm为宜。每厢父母本之间一侧应留25-30 cm宽的工作道。

父母本插植蔸数和苗数，应根据各组合父母本的种性确定。一般中迟熟组合，母本亩插2-2.2万蔸，基本苗9-11万；早熟组合应适当加大密度增加基本苗。父本亩插0.22-0.3万蔸，基本苗2万左右。

3、肥水管理

本田基肥应以农家肥、磷肥为主：前期追肥以“早施重施”为原则，并以速效氮肥为主，配合适量的磷、钾肥，中期应注意追施钾肥和硅钙肥，后期根据禾苗长势补施壮尾肥、壮粒肥。父本基肥应单独开沟深施或球肥深施，追肥在全田撒施的同时应单独追施。

水的管理应以薄水移栽，浅水层回青，尔后采用湿润灌溉，当80%的母本植株够苗时，开始露晒田，抽穗扬花时保留水层，灌浆后保持湿润，后期干干湿湿到成熟。

4、病虫鼠害的防治

制种过程中，由于田间禾苗的种植密度大，湿度大易发生病虫害，因此，从播种到收割全过程中的病虫害防治应以勤检查、预测预报、及时采用对口农药防治为基本原则。其中应特别注意防治稻瘟病、细菌性性条斑病、稻粒黑粉病等病害。

（七）、除杂去劣

除杂去劣应贯穿于杂交水稻制种的各个时期。

1、秧田期

应根据秧苗叶稍颜色、叶色、叶片大小、株高等主要特征，将不符合原亲本典型性状的植株全部拨除。

2、本田分蘖期

应根据株高、叶稍颜色、叶形、叶色等主要性状、将不符合原亲本典型性状的异株除去。尤其应特别注意除去前作落田谷植株。

3、始穗期至齐穗期

喷施“九二0”前后2-3天，应根据株型、穗粒型、颖花稃尖颜色、花药形态及颜色、花药开裂及花丝伸长情况等主要性状，将父母本行中的保持株、异品种株、变异株等杂株彻底除去。这个时期，应将制种田的父本和母本杂株率均控制在0.2％以下。

4、收获前

收获前应对制种田再次进行检查，将保持株、变异株、异品种植株拔除。

（八）、花期的预测和调节

应根据父母本生长发育进程，采用叶龄调查、幼穗剥查分析等方法预测花期。

花期调节应遵循“以促为主，促控结合；以父本为主，父母本相结合”的原则，调控措施为偏水偏肥、根外追肥、喷洒激素等。花期调节宜早不宜迟，一般应在幼穗分化三期前进行。

（九）、九二0及农用激素的使用

应根据制种组合，花期相遇情况，禾苗长势，有效穗多少，父母本对九二0的敏感程度及当时当地的天气情况合理确定九二0及农用激素的使用方法。当喷九二0时遇低温和下雨时，应适当增加九二0的用量和喷施次数。

（十）、人工辅助授粉

父母本开花期间，每天应在母本开花开始撒花时用竹竿等工具轻轻抖动父本，进行人工授粉，一般每隔20-30分钟一次，每天3-4次，尤其应保证父母本同时盛花时人工授粉一次以上，如遇阴雨天，应在雨后天晴补授粉。人工授粉时间以5-7天为宜。

（十一）、收获

应在授粉后20-25天，种子成熟时，及时收获。收获时应将父本先收割，检查母本是否还有杂株，达到标准后方可收割母本，分运、分脱粒和分晒，严防机械混杂。

（十二）、加工包装与贮藏

1、加工

种子加工入库前应对精选机械、包装物等进行认真清理，避免机械混杂。种子加工的标准应按GB4404、1的规定执行。

2、包装与贮藏

种子的包装与贮藏应按GB7414和GB7415的规定执行。

三、质量控制

（一）秧田期防杂

秧田应进行充分的耙沤或选择前作为非水稻田作秧田，以防止前作落田谷造成生物学混杂。

（二）、检查隔离条件

始穗前应着重进行隔离条件的检查，查明制种田周围100米以内其他水稻品种的抽穗扬花期是否符合隔离要求，发现问题应及时处理。

（三）、检查杂株率

始穗期至齐穗前应反复检查田间去杂去劣情况，保证制种田的父母本杂株率均控制在0.2％以下。发现问题应及时采取相应措施处理。

（四）、育性检验

制种过程中如遇对不育系的育性产生影响的不良气候，应进行育性检验，并采用始穗前移蔸至无水稻花粉污染区进行盆栽等办法，监测种子纯度。育性检验应以不育系败育花粉对碘－碘化钾染色的表现和自交结实情况为依据，发现问题应及时采取相应处理措施。

（五）、收获前检查

收获前应对制种田进行田间检查验收，符合要求的准予收割。一般依据株型、穗型、谷粒形状、颖花稃尖颜色、结实情况等性状进行检查验收。

（六）、种子检验

种子生产企业应根据GB/T3543.1-3543.7的规定要求对入库后的种子进行检验，对不符合GB/T4404.1规定标准的种子，应及时采取相应的措施处理。

四、田间档案

种子生产企业应按要求建立种子生产田间档案。

杂交水稻制种方法，其包括

a.根据父母本播始历期及其开花历期安排父母本播种叶差和时差并培养父母本，使父母本的盛花期同步；

b.施用肥料和化学药剂创造最佳异交态势；

c.在母本柱头外露敏感期对母本进行诱导和用化肥增强父本花粉的生活力；

d.在父本散粉高峰期进行人工辅助授粉。

所述步骤a中安排父母本播差以叶差为主要参考因素。

所述步骤b中的化学药剂选自那些可以促进父母本低位分蘖和加大剑叶角度的化学药剂。所述化学药剂为多效唑和赤霉素。

在八十年代初，杂交水稻种子都是自家培植的。其中培植太繁杂，工作大。

首先稻田要选与普通稻田远一点，不会被其它稻花侵入。稻田平整后先播公稻，相隔一米再插公稻，时隔15天后，在公稻中间插播母稻。公稻比母稻高一半，等到公稻开花时，中午去授粉，授粉要弄七八天。

收成时先收公稻后收母稻。饱满率只三至四成。

雄性不育系：是一种雄性退化但雌蕊正常的母水稻，花粉没有活力，无法自花授粉和结实，只有依靠外来花粉才能受精结实，因此借助这种母水稻作为遗传工具，并人工辅助授粉便可大量生产杂交种子。

2、保持系：将其花粉授给不育系后产生的后代仍为不育系。

3、恢复系：将其花粉授给不育系后，产生的雄性杂交种可自交结实。

杂交水稻就是通过不同品种的水稻植株之间进行杂交的。水稻是自花授粉植物，通常一株水稻是在一棵植株上完成的授粉，产生后代，而杂交水稻主要是将一株雄花的花蕊去掉，然后将另一株雄花的花粉为去掉花蕊的雄花授粉，这样一株杂交水稻就产生了。

人工杂交水稻是经过浸种，催芽，人工科学管理、培植。

先制作母本。研究培育出一种水稻做母本，这种母本有特殊的个性，它的雄蕊瘦小退化，花药干瘪畸形。靠自己的花粉不能受精结籽。

“三系”配套。一个母本和它的两个对象，人们根据它们各自不同特点，分别起了三个名字：母本叫作不育系，两个对象，一个叫作保持系，另一个叫作恢复系，简称为“三系”。有了“三系”配套，我们就知道在生产上是怎样配制杂交水稻的了：生产上要种一块繁殖田和一块制种田，繁殖田种植不育系和保持系，当它们都开花的时候，保持系花粉借助风力传送给不育系，不育系得到正常花粉结实，产生的后代仍然是不育系，达到繁殖不育系目的。

籼型杂交水稻是水稻品种，现代培育的新型籼稻杂交水稻，被外国人誉为“东方魔稻”，1964年，袁隆平在中国首先开始了水稻杂交优势利用的研究。1973年，世界上第一株籼型杂交水稻终于在我国培育成功。

杂交水稻的研究始于1964年。当时任职于湖南省安江农校的袁隆平最先发现了水稻天然雄性不育株，便带领助手们开展了有关研究。他们利用野生不育株在中国首先实现了杂交水稻三系（不育系、保持系和恢复系）配套的重大突破（1973年），并解决了杂交水稻"优而不早"、"早而不优"等许多技术难题。杂交水稻技术在全国的推广应用使中国成为世界上第一个在水稻生产上利用杂种优势的国家。