第六章粮食作物种子生产

第六章粮食作物种子生产第一节水稻种子生产技术一、水稻花器构造与开花结实习性（一）花器构造复总状花序外稃和内稃浆片2个雌蕊1枚雄蕊6枚护颖（二）开花结实特性天然异交率1%开花时间上午8-12时一朵花开花的时间60-90分钟最适温度25-35℃最适相对湿度70%-80%花粉活力3~5分钟柱头受精能力1~3天柱头外露：水稻在开花后柱头仍留在外边柱头外露率：柱头外露的颖花占颖花总数的百分比，水稻不育系柱头外露率的高低与制种产量密切相关。二、常规水稻种子生产（一）常规水稻原种生产1.单株选择“三性”：典型性、一致性、丰产性“四型”：株型、叶型、穗型、粒型“五色”：叶色、叶鞘色、颖色、稃尖色、芒色“一期”：生育期室内考种株高、株穗数、穗粒数、结实率、干粒重、单株粒重按单株粒重择优选留。当选单株分别编号装袋、复晒、收藏。2.株行圃3.株系圃4.原种圃（二）常规水稻良种生产1.水稻良种生产程序一级种子田二级种子田水稻繁殖系数在单本栽插的条件下为250-300倍。二级种子田面积占大田面积的2%-3%，一级种子田约占二级种子田的0.4%。2.建立种子田3.加强田间管理4.坚持严格去杂三、“三系”杂交水稻种子生产（一）“三系”亲本繁殖成对回交测交法三系七圃法改良提纯法（二）三系杂交水稻制种技术1.制种田的选择集中连片和便于隔离排灌方便、阳光充足、土壤肥沃无检疫性水稻病虫害如水稻白叶枯病和细菌性条斑病等2.严格隔离空间隔离：40～50m（风力较大的平原地区100m）时间隔离：生产田抽穗扬花期早于制种田20d以上，或晚于制种田25d以上自然屏障和高秆作物隔离：30m以上3.适时播种（1）根据适宜的抽穗扬花期安排播期安全抽穗扬花应具备以下条件:父、母本抽穗扬花期间日平均温度在24-28℃，昼夜温差8-9℃;11h至l4h的穗部温度在28-32℃之间;田间相对湿度为70%-85%;父、母本抽穗扬花期应多为晴朗天气，没有连续3d以上的雨日，有微风。（2）确定播种差期①时差法播始历期是指父母本从播种到始穗所需要的天数。播种差期=父本播始历期–母本播始历期【案例】汕优63（珍汕97A×明恢63）四川省绵阳市亲本播种期始穗期播始历期播种差期明恢633月31日7月26日117天53天珍汕97A5月23日7月26日64天②叶差法【案例】汕优63（珍汕97A×明恢63）四川省绵阳市叶叶）本出叶速度（天迟播亲本播种前早播亲时差叶差5.82.653/③温差法有效积温的公式是：A=Σ（T-L）A—某一生育阶段的有效积温（ºC）T—日平均气温L—下限温度（12ºC）亲本播种期始穗期有效积温温差明恢634月10日8月3日1250℃450℃珍汕97A5月15日7月31日800℃采用何种方法？生育期法、叶差法、温差法三者是密切相关的，在确定播差时。一般多以叶差法为主，积温法和时差法作参考。在生产实践中，一般采取时差、叶差套算法，推算公式为：时差=[父本主茎叶片数—（母本主茎叶片数—3.5)]×出叶速度(天/叶)4.花期预测及调控（1）花期预测①幼穗剥查法剥查水稻幼穗八个时期的外观形态是:一期看不见，二期白毛尖，三期毛丛丛，四期谷粒现，五期颖壳分，六期叶枕平，七期穗尖绿，八期穗将出。时期发育阶段形态历期*幼穗mm颖花mm1第1苞原基看不见222------2第1次枝梗原基苞毛现343------3第2次枝梗原基毛茸茸4551---4雌雄蕊形成期粒粒现5662-15---5花粉母细胞形成期颖壳分33315-501-36花粉母细胞减数分裂叶枕平22250-1003-57花粉内容物充实期穗变绿787固有长5-68花粉完全成熟期穗将伸222固有长8-*第1列代表早籼类型（珍汕97A）；第2列代表迟熟中籼类型（明恢63）；第3列代表早熟中籼类型（龙特浦A）。父母本花期相遇的标准一至三期父早一，四至六期父母齐，七至八期母略早，花期相遇产量高。②叶龄余数法叶龄余数=主茎总叶片数—伸出叶片数76543210穗分化时期叶龄余数叶龄余数与穗分化时期的关系0.532.521.51.5（2）花期和花时的调控①花期调控水促旱控:偏施氮肥:根外喷磷、钾肥:机械损伤调节:拔苞拔穗:借父传粉:化学药物调节:“九二Ο”，多效挫②花时调控赶露水父本喷冷水母本喷施花信灵喷施硼肥5.严格去杂去劣秧田期：秧苗高矮、叶形、叶缘颜色及分孽的强弱始穗期：去杂的关键时期，去除不育系行中的保持系抽穗扬花期：株高、长相、颜色等成熟期去杂：穗形、柱头外露率水稻不育系与保持系的区别性状不育系保持系花药形态干瘪、瘦小饱满花药色泽乳白或淡黄金黄色开颖角度较大一般出穗期迟3～5天正常结实率低正常6.提高结实率选用异交结实率高的不育系创造有利于开花的小气候人工辅助授粉喷施赤霉素：最复杂喷施赤霉素的作用提高母本穗位，增加穗轴长度，减少包颈，延长开颖时间，增加柱头长度，提高柱头外露率，改善穗层结构等多种功能，从而使母本结实率大幅度提高。喷施赤霉素的方法使用时期：母本抽穗5%-20%，生理旺盛，最佳期。喷药时间：赤霉素从气孔渗入，因此晴天上午露水干后或下午喷施好，因光照不太强，气孔张开。使用剂量：每亩制种田用量12-18g，分三次喷施，前轻后重。（低海拔用高限，若遇低温，还应加2-3g）。第一次母本见穗前2天，亩0.5g第二次在见穗5-10%，3-6g第三次在抽穗25-30%，当天10g兑水60kg重喷（一）“两系”杂交水稻简况1973年湖北石明松最先发现并育成了光温敏核不育系农垦58S1989年长江流域稻区出现异常盛夏低温天气，育性波动，使两系法杂交稻研究遭受重大挫折。目前以光温敏核不育为基础的两系法杂交稻研究取得了长足进展。培育出的27个两系杂交水稻新组合，已在全国种植，累计推广面积6000万亩以上，产量比常规水稻提高20%以上，累计增产稻谷40多亿公斤。四、“两系”杂交水稻种子生产什么是两系杂交水稻？利用光(温)敏核不育系作母本和恢复系作父本配制的杂交稻叫做两系杂交稻。优越性：（1）一系两用:大于13.45h的长日照和日均温度高于24℃下，表现为雄性不育，可以制种;短于13.45h和日平均温度低于24℃时，由不育转为可育，用于自身繁殖。制种上减少了一个环节，降低了种子生产成本。(2)配组自由：选配到优良组合的机率大大高于三系法，大量的试验表明，95％以上的现有水稻品种，都能使两系不育系的育性恢复。三系法与两系法比较光温敏核不育系的育性转换规律—光温作用模式（二）光(温)敏核不育系繁殖利用光(温)敏核不育系在短日照和低温条件下自交结实这一特性繁殖种子1.光(温)敏不育系类型与标准不育起点温度低(23-24℃);光敏温度范围宽(21-28℃);临界光长较短。遗传性稳定，1000株以上群体整齐一致;安全不育期的不育株率达100%，花粉不育度和颖花自交均在99.5%以上，可育期的结实率达30%以上。具有明显的育性转换特性，不育期限延续30d以上。不育期的异交结实率不低于生产上应用的CMS珍汕97A和V2OA。类型长江流域：以光敏型为主兼顾光、温互作型;华南地区:气温高、日照相对较短，主要以温敏型为主兼顾临界光照长度较短的(13h)光敏型;北方:夏季日照长、秋季降温快，主要以光、温互作型为主。2.光(温)敏不育系核心种子生产单株选择低温长日处理（光照14h，日均温24℃）镜检花粉育性割茬再生低温短日处理（光照13h，日均温20-22℃）核心种子3.光(温)敏核不育系最佳抽穗扬花期及播种期（1）光敏型核不育系在秋季短日照条件下繁殖，可育期的温度范围较宽(21-28℃)，自交结实率一般在70%左右，幼穗分化时的最佳温度在22-26℃。如光敏型核不育系N5088S在湖北鄂东南丘陵地区秋繁时，7月8日播种，9月18日齐穗，播始历期72d左右。（2）低温敏感型核不育系这类不育系不育的起点温度低(23.5℃)，可育的上限温度也低(23℃)，可育的温度范围很窄，繁殖时对温度要求非常严格。如培矮64s当不育系幼穗分化进入Ⅲ期时，用19-20℃的冷水连续灌溉13d，水的深度以淹没茎尖生长点约12cm左右，以后进行常规水浆管理。4.培育壮秧，合理密植秧龄以23d左右为宜，必须培育多蘖壮秧。移栽时做到“三带”，即带蘖、带药、带泥移栽。插植密度。5.防杂保纯，适时收割隔离区选择严格去杂适时收割(二)两系法制种技术1.选用育性稳定性好的光(温)敏核不育系长日照条件下不育的下限温度低(23.5℃)，短日照条件下可育的上限温度较高，光敏温度范围较宽2.选择最佳的安全抽穗扬花期观察母本育性转换的时期，在稳定的不育期内选择最佳开花天气3.强化父本栽培目前应用的几个两系杂交组合，父母本的生育期都相差不很大，有的杂交组合还是父母本生育期长，父本生育期短。如“华粳杂1号”，母本“7001s”的播始历期比父本“1514”长12d，容易形成母强父弱，父本颖花量少，母本异交结实率低。具体方法是:父本实行两段育秧对父本增施肥料4.去杂去劣两系制种要特别注意种子防杂保纯，因为它除了生物学混杂、机械混杂以外，还存在自身混杂的问题。即同一株上产生杂交种和自交结实的不育系种子。一是因为光(温)敏核不育系一系两用。二是由于栽培管理不当，出现大、小苗、抽穗不整齐现象，一些小苗、小蘖因抽穗迟而自交结实。三是收割不及时，致使不育株地上节新生的分孽穗自交结实。防杂保纯措施抽穗扬花期安排：在育性稳定的前期，以拓宽授粉时段，避免同一株上产生两类种子。如果光(温)敏核不育系在幼穗分化期遇上连续几天低于23.5℃的天气，可采用化学杀雄的方法控制。高标准培育“早、匀、齐”的壮秧适时收割：在母本齐穗25d左右，要抢晴收割，使不育系植株地上节长出的分蘖不能正常灌浆结实，减少自身混杂机会。中国杂交玉米种子生产概况种子生产面积:2,800,000hm2（420万亩）种子产量:1.0×109kg（10亿㎏）生产省份:辽宁,甘肃，河北，山东，山西，云南等第二节玉米种子生产中国玉米种植带玉米杂交种子类型单交种:A×B主要形式三交种:(A×B)×C双交种:(A×B)×(C×D)顶交种：自交系×普通品种综合种：多个自交系自由授粉一、玉米花器构造与开花结实习性（一）花器构造雄花：圆锥花序每株玉米的雄穗有5000-7000个花药共散出2000-4000万个花粉粒雌穗：肉穗花序由穗柄、苞叶、穗轴和小花组成每个雌穗一般有500-1000个雌小穗（二）开花结实习性天然杂交率95%雄穗散粉时间7-8d，开花时间上午8-10h抽雄2-4d后，雌穗才开始吐丝抽出时间为4-5d，生活力可持续10-l5d花粉生活力只能保持2-3h最适宜温度为25-28℃，相对湿度为70%一90%。温度低于18℃或高于38℃时雄花不开放。二、玉米自交系种子生产(一)由育种家种子直接繁殖第一年第二年第三年400优穗400优穗育种家种子繁殖(选500株自交)(选500株自交)(选500株自交)原种一代大田制种原种繁殖育种家种子繁殖育种家种子繁殖原种繁殖（二）穗行鉴定提纯法（三圃制或二圃制）第一年第二年第三年100个自交优穗优行优穗原种自交系繁殖穗行鉴定圃去杂去劣(选120-150株自交)选优行优穗扩大繁殖淘汰不良穗行（三）穗行测交提纯法第一年第二年第三年80-150个优穗优良穗行原种亲本A隔离繁殖区穗行鉴定圃扩大繁殖(选100-200株自交)亲本B隔离繁殖区测交鉴定(选500-600株测交)80-150个测交种配合力测定（四）穗行半分提纯法第一年第二年第三年80-150优穗1/3优良穗行自交系繁殖穗行鉴定圃原种圃(选100-200株自交)80-150优穗2/3优良穗行保留种子保存三、玉米杂交种子生产（一）安全隔离1.制种基地及其隔离区的选择自然条件好、具有隔离优势以种植粮棉等作物为主的农业生产区土地面积大，集中连片土壤肥沃、地势平坦、肥力均匀、有排灌条件劳力充裕2.隔离方法空间隔离：亲本自交系繁殖区500m，杂交种制种