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一、实验目的. 1 .熟悉杂交水稻繁殖制种的各主要技术环节。 2 .学习杂交水稻繁殖制种的技术和方法. 二、实验说明. l .杂交水稻的类型: ( 1 )“三系”杂交水稻(核质互作不育型) ( 2 )“两系”杂交水稻(光(温)敏不育型) ( 3 )化杀杂交水稻 *本实验仅学习“三系”杂交水稻的繁殖制种技术. (自交). 保持系( B )→ 保持系( B ) (图 2 - 1 、 2 、 3 ). 恢复系( R )→ 恢复系( R ) (图 2 - 4 ). b . 不育系( A ) × 恢复系 ( R )→ F 1 杂种. (自交).
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一、实验目的 1.熟悉杂交水稻繁殖制种的各主要技术环节。 2.学习杂交水稻繁殖制种的技术和方法
二、实验说明 l.杂交水稻的类型: (1)“三系”杂交水稻(核质互作不育型) (2)“两系”杂交水稻(光(温)敏不育型) (3)化杀杂交水稻 *本实验仅学习“三系”杂交水稻的繁殖制种技术
(自交) 保持系(B)→ 保持系(B)(图2-1、2、3) 恢复系(R)→ 恢复系(R)(图2-4) b. 不育系(A)×恢复系 ( R)→F1杂种 (自交) 2.“三系”杂交水稻繁殖制种的一般原理 a. 不育系(A)×保持系(B)→繁殖不育系
MSMS MSms msms 可育 可育 可育 F F F MSMS MSms msms 可育 不育 S 可育 S S 核质互作型雄性不育性遗传方式 遗传基因 胞质基因:F (可育)、S (不育) 胞核基因:MSMS (可育)、 MSms(可育) 、msms(不育) 质基因与核基因的6种组合及育性表现: 图2-1
(隔离区一:不育系繁殖区) (隔离区二:杂交制种区) 不育系 S(msms) 保持系 F(msms) 不育系 S(msms) 恢复系 S(MsMs) F(MsMs) × × 杂交种 S(Msms) (F1) 恢复系 S(MsMs) F(MsMs) 不育系 S(msms) 小部分 大部分 大田推广 核质互作型雄不育系的繁殖与制种 保持系 F(msms) 图2-2
适宜条件 不适宜条件 日平均气温(℃) 穗层气温(℃) 相对湿度(%) 24-28 28-30 70-85 <22 或 >35 <22 或 >35 <65 或 >90 3.水稻籼型“三系”的开花授粉条件
三.所需用品和操作方法 (一)所需用品 l.材料: 选当地主推杂交稻“三系”繁殖区及制种区。
(二)操作方法 1、繁殖制种田面积规划 (1)制种前的生产调查: 对当地水稻品种以及种子需要量等进行生产调查,确定要繁制的杂交组合和种子数量。了解当地适宜的隔离繁殖区和制种区。
2、不育系繁殖技术 (1) 不育系与保持系主要形态特征及生物学特性 形态特征:不育系与保持系一般是同型姊妹系,它们的细胞核相同,细胞质不同。主要性状表型上非常相似,生育期相近。但雄蕊育性截然不同。不育系表现为雄性退化,花药中无花粉或花粉异常(下图)。
不育系 保持系
性状 不育系 保持系 株高 长势 分蘖力 抽穗期 始花-终花 开颖角度 开颖时间 柱头 较低 较高(高10cm左右) 较强 较弱 较强 较弱 迟2-3天(有包颈现象) 早2-3天(无包颈现象) 较长 较短 大、长、外露率高 小、短、低 主要生物学特性
(2) 播种 适宜播期: 一般是根据当地水稻的适宜抽穗扬花期倒过来推算确定。例如在四川中部地区,以7月上旬开花为宜,根据主要不育系播种到始穗的日数倒过来推,不育系一般在4月中旬播种。
父母本播期调节 由于不育系与保持系生育期一般相近,但后者一般抽穗期要早2一3天,花期也要短些。所以父本一般应推迟4-5天播种。 父本一般可播两期: 第一期父本 在母本1.5叶左右播种 第二期父本 在母本 2.5叶期播种
(3) 移裁规格与密度 移栽秧龄 :父、母本可分期播种,同期移栽。移栽时以第二期父本秧龄为准,宜在4.5-5 叶期移栽。 父、母本行比:父、母本行比一般1:4-5 或 2:6-8为宜。 移栽规格 :父本与母本行间一般留宽行,距离为26cm,母本区行距一般为16-20cm,窝距为父本一般13cm,母本一般10-13cm。当父本用双行时,双行间一般留10一 13 cm。每穴插两苗。
繁殖田高产群体结构 基本苗 母本1.5-2.0万 父本1.0万 最高苗 母本 20— 2 5万 父本 14一 15万 成穗数 母本14一15万 父本8一10万
(4)田间管理 做好薅秧、追肥、管水等工作,注意防止出现父弱母强的情况; 去杂劣、分别在苗期、抽穗期、成熟期进行。
(5)花期预测和调节 (6)提高杂交结实率方法 (7)去杂保纯措施 (8)收获 (以上环节见杂交制种技术)
3、杂交制种技术 杂交制种是利用不育系与恢复系进行杂交。为了实现高产制种和保证制种质量,首先要做好双亲安全开花和安全隔离,做到父母本花期相遇,生长平衡。 本节主要介绍以下内容 1.不育系与恢复系主要生物学特性比较 2.适宜播期,安全抽穗 3.父母本播期调节方法 4.培育壮秧 5.移栽规格 6.田间管理 7.花期预测与调节 8.防杂保纯 9.提高结实率的措施 10. 收获
性状 不育系 恢复系 株高 生育期 生长势 花药 包颈情况 早熟 较矮 较弱 白色、瘦小、水浸性或无花药 包颈 晚熟 较高(90-110cm) 旺盛 黄色、肥大、散粉正常 不包颈 (1) 不育系与恢复系主要生物学特性比较
(2) 适期播种,安全抽穗 需根据当地水稻适宜开花时和父本的生育期天数倒过来推算。在确定父本播期的基础上,再根据父、母本播种到始穗的天数差异来确定母本的适宜播期。
(3) 父母本播期调节方法(三差法) 时差法: 按父、母本播种至始穗相差天数调节 叶龄差法:按父、母本主茎总叶数差数调节 积温差法:按父、母本播种至始穗有效积温差数调节 在生产实践中,一般将上述三种方法结合运用。往往以其中某一种方法为基础,参考另外两种方法加以调节,可获得更好的效果。
(4) 培育多蘖壮秧 育秧方法: ①秧田直播覆膜育秧(全程增温法) ②温室两段育秧 ③旱育秧
(5) 移栽规格 秧龄: 父、母本生育期不同,移栽期也不同,移栽时秧龄也不同。 一般是: 恢复系(父本)秧龄 30-35天(叶龄8-9片) 不育系(母本)秧龄 20-25天(叶龄5-6片) 为了保证花期全遇,一般父本播三期,每期相隔(3-5)天。
亲 本 分蘖数 一期父本 二期父本 三期父本 母 本 8个以上 4-5个 2-3个 2左右 壮秧的规格(移栽秧龄以第二期父本为准)
行比 早熟组合 2:12一14或1:8-10 中熟组合 2:l4-16或1:10-12 晚熟组合 2:16一18或1:10-12 (见下图)
亲本 行距×窝距 每窝栽实苗数 母本 父本 13-16cm ×10-11cm 33-40cm × 16.5cm 2-3(不计分蘖) 1-3(不计分蘖) 移栽规格 父母本间留宽行 33-40cm 母本行间留窄行 13-16cm 一般
(6) 田间管理 做好大田管理是夺取制种高产的重要措施。田间管理的主要措施包括: 精细整地,壮秧移栽,重施底肥,早施追肥,科学管水,平衡施肥等。 应特别注意加强父本的管理。
(7) 花期预测与调节 花期全遇的标准 “头花不空,盛花相逢,尾花不丢。” 花期预测方法: “剥穗检查法”(图) 花期预测:水稻幼穗发育的8个时期及其幼穗形态特征(表)。