第三章种子生产基本方法

第三章种子生产基本方法第一节种子级别的分类一、我国的种子类别育种者种子原种良种育种者种子原原种原种良种指用原种繁殖的第一代至第三代或杂交种，经确认达到规定质量要求的种子。指用育种家种子繁殖的第一代至第三代，或按原种生产技术规程生产的达到原种质量标准的种子。育种家育成的遗传性状稳定的品种或亲本种子的最初一批种子，用于进一步繁殖原种种子。育种者种子原种大田用种（良种)种子类别美国：育种者种子(breederseed)、基础种子(foundationseed)、登记种子(registeredseed)、认证种子(certifiedseed)。英国：育种者种子、前基础种子(pre-basicseed)、基础种子、认证一代种子、认证二代种子。加拿大：育种者种子、精选种子(selectedseed)、基础种子、登记种子、认证种子。日本：育种者种子、原原种(foundationseed)、原种、认证种子或生产用种。二、其它国家的种子级别分类三、国际上有关机构的种子级别分类AOSCA：育种者种子、基础种子、登记种子、认证种子。EEC：预基础种子、基础种子、认证一代种子、认证二代种子、商业种子。OECD：预基础种子、基础种子、认证一代种子、认证二代种子。第二节常规品种的种子生产一、常规品种的原种生产原种标准：性状典型一致,主要特征特性符合原品种的典型性状,株间整齐一致,保持原品种的长势、抗逆性、丰产性和稳产性。杂交种亲播种质量好,净度、发芽率高,无检疫性病虫及杂草种子。（一）自花授粉作物和常异花授粉作物低温贮藏繁殖法（重复繁殖法）循环选择繁殖法株系循环繁殖法自交混繁法1.低温贮藏繁殖法最熟悉品种特征、特性的莫过于育种者。采用这种方法，每年都由育种单位或育种者直接生产、提供育种家种子，能从根本上保证种源质量和典型性。育种单位或育种者要注意原种的生产和保存，可以采用一年生产、多年贮存、分年使用的方法，以保持品种的种性。(1)低温贮藏繁殖法基本程序(2)低温贮藏繁殖法的特点在生产原种的整个过程中都要求有严格的防杂保纯措施和检测制度,把机械混杂和生物学混杂的机率降到最低限度。由于种源质量好，除了进行必要的去杂去劣外,不需进行人工选择,不会造成基因流失。由此进一步生产得到的生产用种能够保持品种的纯度和种性。但这种生产原种的方法,对于一些繁殖系数小的作物如棉花、花生、麦类等,由于原种数量有限,在投入生产前要经过多代繁殖,既耗费时间,又会增加混杂退化的机率。不仅适用于自花授粉作物和常异花授粉作物常规品种的种子生产，也可以用于自交系、“三系”亲本种子的保纯生产。2.循环选择繁殖法实际上是一种改良混合选择法，这种方法对于混杂退化比较严重的品种的原种生产比其他方法更为有效。通过“单株选择、分系比较、混系繁殖”生产原种，然后扩大繁殖生产用种，如此循环提纯生产原种。常用于自花授粉作物或者常异花授粉作物。(1)循环选择繁殖法的基本程序株系圃生产田株行圃原种一代原种二代原种三代原种圃混合繁殖混系繁殖分系比较单株选择分系比较生产用种繁殖单株选择分系比较繁殖繁殖(2)循环选择繁殖法的基本方法①三年三圃制单株(穗)选择株(穗)行鉴定株(穗)系比较混系繁殖弊端:用这种方法生产原种周期长，费用和种子成本较高，选择压力大，淘汰率高，得到的种量少，因此必然会增加原种繁殖世代和混杂退机率如选择单株的数量太少，易导致群体发生遗传漂变，破坏品种的遗传稳定性提纯者对品种典型性的了解，一般不及品种选育者本人，选择中难免会发生偏差。②二年二圃制除省略株(穗)系圃之外，其他同“三圃制”。它是自花授粉作物提纯生产原种常用的方法，即将株(穗)行去杂去劣混收后，直接进入原种圃混合繁殖生产原种。③一圃制单粒点播、分株鉴定、整株去杂、混合收获3.株系循环繁殖法第一季第二季第三季引进单株或株行种子株系循环圃（分系播种）株系种子去杂后混合核心种子基础种子田（混系繁殖）基础种子原种田4.自交混繁法第一季第二季第三季第四季第五季单株选择圃株行鉴定圃自交留种圃基础种子田自交种子核心种子基础种子原种原种田（二）异花授粉作物玉米、油菜：表型混合选择隔离区混合繁殖基础种子原种牧草选择典型母株自交隔离区混合繁殖基础种子原种后代鉴定二、常规品种大田用种的生产（一）种子田的选择自然气候、土壤条件等适合该作物、该品种的生长发育；地势平坦，土壤肥沃，排灌方便；尽量连片，有较好的隔离条件；可以轮作倒茬，避免机械混杂，保证作物健康发育；病、虫、杂草等危害较轻，无检疫性病虫害；交通方便，最好有较好的加工、贮藏等配套设施。（二）种子田的种类1.一级种子田适宜条件：繁殖系数高的油菜、谷子、烟草等小粒作物，地少人多特点：具有占地少，繁殖世代少，生产种子少，品种混2.二级种子田适宜条件：繁殖系数较小的棉花、小麦、花生等作物，在地多人少优点：提供的生产用种较多，小面积上控制种子质量，可精益求精。缺点：具有用地较多，繁殖世代增加，混杂退化机率较高。（三）种子田的面积主要应根据种子生产计划和品种的繁殖系数确定。为了充分保证供种计划，在具体安排时要留有一定余地。各种作物种子田富余面积:油菜0.3%-2%、水稻5%-10%、麦类7%-10%、玉米3%-5%、棉花15%-20%、谷子1%-2%、薯类8%-10%。第三节杂交种品种的种子生产杂交种品种是指在严格选择亲本和控制授粉的条件下生产的各类杂交组合的F1植株群体。杂交种亲本的种子生产杂交种F1的种子生产（杂交制种）一、杂交种品种亲本的种子生产（一）三系亲本的原种生产三系：雄性不育系、保持系、恢复系成对回交测交法：有配合力测定三系七圃法：无配合力测定1.成对回交测交法这种方法既注重根据“三系”亲本的典型性选择，又进行亲本配合力的测定，因此可靠而有效。基本程序是：单株选择、成对回交与测交、后代（株行）鉴定、原种生产（图）。2.三系七圃法该方法在原种生产过程中无配合力测定，仅仅根据“三系”亲本各自的典型性进行选择。原种生产过程中，“三系”自成体系，分别建立株行圃和株系圃，三系共建6个圃，不育系增设原种圃一共7圃，因此称为三系七圃法。这种方法不仅节省人力物力,且简化了三系原种生产过程。（图）上述两类方法中，前一类方法的生产程序比较复杂，技术性强，生产原种数量少，但纯度较高，比较可靠；后一类方法生产程序简便，生产原种数量较多，但纯度和可靠性稍差。各地可根据亲本的纯度状况和自身条件灵活选用。一般在三系混杂退化较为严重的情况下，应采用第一种方法；而在三系混杂退化较轻时可采用第二种方法。（二）光、温敏核不育系的原种生产方法（三）玉米自交系的原种生产方法二、杂交种品种种子生产（一）种子生产方法人工去雄制种法化学杀雄制种法利用雄性不育性制种法利用自交不亲和性制种法（二）杂种种子生产共性技术1.确定制种田和亲本繁殖田的面积比例种子合格率（％）（亲本单位面积计划产量亲本行比母本或父本播种量（下年制种田面积（亲本繁殖田面积)/)/))(2222hmkghmkghmhm种子合格率（％）母本行比例制种田预计单产（播种量（大田计划播种面积（杂交制种田面积)/)/))(2222hmkghmkghmhm制种基地选择要求应选地势平坦,土壤肥沃,排灌方便,旱涝保收,病虫等危害轻且无检疫性病虫,便于隔离,交通方便,生产水平较高,技术条件较好,制种成本低,相对集中连片的地块。2.隔离区的设置除小面积采用人工套袋、网室以外，应根据当地实际情况灵活采用以下方法：1)空间隔离要求在亲本繁殖和杂交制种区周围一定距离内，不种植非父本品种。有的作物如十字花科作物属间也应有一定的隔离。隔离距离自花授粉作物＜异花与常异花授粉作物。风力传粉的作物＜昆虫传粉的作物。亲本繁殖区＞制种区。表亲本繁殖和杂交制种的最小隔离要求(单位:米)2)时间隔离通过调节播种期，使制种田或亲本繁殖田的花期与周围同类作物的生产田花期错开，从而达到隔离目的。隔离时间的长短，主要由该作物花期长短决定。一般春播玉米播期错开40d以上，夏播玉米30d以上。水稻错开20～30d。3)自然屏障隔离利用山岭、村庄、房屋、成片树林等自然障碍物进行隔离。4)高秆作物隔离在制种区周围一定范围内种植玉米、高粱、麻类等高秆作物。要求：第一，高秆作物应提前播种20d以上，以保证制种田花期到来时有足够的高度；第二，高秆作物隔离带应有一定宽度。3.父母本间种行比行比是制种田中父本行与母本行的比例关系。行比大小决定着母本占制种田面积的比例大小和结实率，进而影响制种产量。确定行比的原则是：在保证父本花粉充足供应前提下，尽量增加母本行的比例。在确定具体行比时，应根据制种组合中父本的株高、花粉量及花期长短等因素灵活掌握。主要作物父、母本行比的大致范围是：玉米是2:6～10；高粱是2:8～18；水稻是2:4～6；油菜是1:2～3；棉花是1:4～5。提高播种质量要精细播种，力争做到一播全苗。既便于去雄授粉，又可提高制种产量和制种质量。要求：严格分清父、母本行,不得串行、错行、并行、漏行。可在父本行的两端和中间隔一定距离种上一穴其它作物作为标志，便于区分父母本。可在制种区附近，分期播种一定行数的父本，作为采粉区。精细管理总体要满足水肥要求，加强中耕除草，加强病虫害防治。4.调节播期，确保花期相遇制种田花期是否相遇决定制种产量的高低，甚至制种的成败。调节父母本花期是制种工作的中心环节。（1）播期调节准确安排父母本播期是保证花期相遇的根本措施。保证花期相遇必须以调节播期为主，其他调节方法为辅。①花期相遇指标父母本花期相遇的指标是玉米母本吐丝，父本散粉；水稻和小麦是母本开花，父本散粉。②影响花期的因素和播期调节亲本的生物学特性外界的环境条件生产条件与管理技术③播种差期的确定原则：“宁可母等父，不可父等母”确定播种差期准确度:叶龄＞有效积温＞生育期。④调节播期的辅助措施早播种子浸种催芽，与另一亲本干种子同期播种为防意外，可在制种田边地头单设父本采粉区，比隔离区内父本再晚播6-7d，以备急需。（2）花期预测方法①叶片检查法根据双亲叶片出现多少，预测其雌、雄穗发育进程，判断花期能否相遇。选取代表性的父母本植株定点、定株检查父母本叶片数判断玉米、高粱父母本总叶片数相同的组合，父本已出现叶片数比母本少1～2叶为相遇良好标志；父母本总叶片数不同的组合，以母本未抽出叶片数比父本数少1～2叶为宜。先对制种组合的双亲进行叶龄观察；建立花期相遇时双亲展开叶龄的对应关系；制成对应关系图或表，或建立回归方程；据此在制种时准确预测花期。准确预测花期②镜检雄幼穗法高粱、玉米在双亲拔节后幼穗分化随即开始，通过父母本幼穗分化进程的比较可以更准确地预测花期。选有代表性父、母本植株和大小。剥去未长出来的全部叶片观察雄穗原始体的分化时期和大小。母本的幼穗发育早于父本一个时期；在小穗分化期以前，母本幼穗大于父本幼穗1/3～1/2判断花期相遇（3）花期辅助调节施肥调节中耕管理水分调节激素调节5.去杂去劣做到及早、从严、彻底，一般按苗期、拔节期、(1)苗期据幼苗芽鞘颜色、叶片颜色、宽窄、形状、波曲与否，上冲或者下披，幼苗长势长相等特征综合鉴定，去掉杂株、劣株和可疑株。苗期去杂一般结合间苗和定苗进行，不但可以剔除杂劣株，还可以保证田间留苗数和制种产量。(2)拔节期主要是根据拔节后的表现判断，去掉明显的优势株，也可以结合叶型、株型进行除杂。(3)抽穗开花期这是去杂去劣、保证种子纯度的关键阶段，要做到干净、彻底、及时，避免杂株散粉造成生物学混杂。(4)成熟期对于前三个时期残留下来的杂株，可在成熟收获前后，根据株型、叶型、穗型、粒型和粒色等特征除掉。玉米还可观察穗轴颜色，水稻可参照结实率等特征进行(杂株的结实率往往明显高于不育系)6.人工去雄和辅助授粉(1)及时去雄对于采用人工去雄、人工或天然授粉的方式进行杂交制种时，均要求在母本雄蕊（穗）散粉之前将母本雄蕊（穗）及时、干净、彻底地拔除。所谓及时，就是一定要在散粉之前拔除；所谓