两系杂交水稻培矮64S系列组合高产保纯制种技术研究
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摘要
两系杂交水稻技术的研究成功，是继三系杂交水稻之后开辟的又一水稻杂种优势利用新途径。水稻两用核不育系的不育性表达，在遗传基础上只受细胞核基因控制，其恢复谱广，配组自由度大，更能有效地选配优质高产的杂交水稻组合，甚至选配亚种间杂交组合。但两系杂交水稻要在生产上得到推广应用，首要的问题就是解决种子生产问题。本研究就我国目前配组最多、应用最广的培矮64S系列组合的高产保纯制种技术进行了系统研究，着重对培矮64S育性转换安全期、培矮64S异交特性、培矮64S系列组合制种“920”喷施技术、培矮64S系列组合制种优质高产群体建立、割叶对培矮64S系列组合制种经济性状的影响和培矮64S系列组合制种稻粒黑粉病防控技术等方面进行研究。主要研究结果如下：
1、探索了培矮64S在湖南自然生态条件下的育性转换安全期。为确保F1种子纯度，培矮64S系列组合制种的母本育性敏感期以安排在7月15日到8月25日为宜；由于培矮64S在我省不同生态条件下的不育历期长短不同，在制种区域选择上，以选择在湘南制种更为安全。
2、研究了培矮64S的异交特性。培矮64S在夏制的条件下，见穗后始花比父本特青早，在父母本花遇标准上应安排母本比父本早1-2d始穗；培矮64S处于不育的状况时穗粒外露率仅为63.3％，其不育状况的植株外部形态与V20A大体相同，要采取措施提高其穗粒外露率；培矮64S花时早，历时长，而父本特青，花时迟，历时短，应在父本开花时抓紧时间进行人工辅助授粉；培矮64S全花期的柱头外露率高，但柱头比较小、生活力较弱，在制种上要确保盛花期父母本花期相遇，并采取有效措施提高和保持柱头生活力。
3、提出了“920”喷施适宜时期和适宜用量趋势。在母本见穗蔸率3％-5％喷施“九二0”，可以取得良好的喷施效果，异交结实率有随“九二0”用量增加而升高的趋势，本试验“九二0”最大用量为35g／667m~2，尚未找到黑粉病发病率较低而又异交结实率最高的“九二0”用量最佳值，对此有待进一步研究。
4、探索了建立制种优质高产群体的依据和技术措施。培矮64S的分蘖力很强，是一般三系不育系所无法比拟的，但大田分蘖成穗率很低；培矮64S秧田分蘖与大田分蘖的育性转换阶段不一致，高位分蘖出现育性恢复现象；多蘖壮秧的始穗到齐穗历期较短，平均每穗颖花数较多。要培育分蘖壮秧，插足大田基本苗，保证母本育性转换同步、花期整齐、库容量充足，保障制种纯度，提高制种产量。在父本秧苗素质较好的情况下，行比以2：18为宜，在父本秧苗素质一般的情况下，行比以2：16为宜；要夺取制种高产，可适当扩大行比，但必须增强父本素
质，增加花粉覆盖面积和单位面积的花粉密度。在一定范围内，肥力水平对颖花
数没影响，而主要是由品种的特性来决定;肥力水平以居中最好，在移栽活莞后
即开始排水晒田，能控制大田无效分孽，建立合理的群体结构，提高单位面积的
颖花量、结实率以及千粒重，同时由于控制了高位分粟，也有利于进一步提高种
子质量。
5、提出了轻度割叶改善了授粉条件的技术措施。轻度割叶，尤其是在喷完
“九二0”的第2天割叶，可有效地改善了授粉条件和通风透光条件，异交结实
率显著提高，制种产量大幅度上升。
6、提出了稻粒黑粉病防控技术。减少氮肥的施用量，增强培矮645的抗病
能力，提早晒田控制大田无效分粟，缩短剑叶长度，增进田间的通透性，可减轻
稻粒黑粉病的发生;在见穗莞率3%一5%喷施“九二O”，可以取得良好效果，并呈
现出见穗指标越大，黑粉病发生越严重的趋势;随着“九二O”用量的增加，黑
粉病发病率下降;轻度割叶，尤其是在喷完“九二O”的第2天割叶，是一项降
低黑粉病发病率的有效措施。
The success of two-line hybrid rice research is a new way to utilize the heteroses of rice. The fertility expression of the P(T)GMS line is genetically controlled by the nuclear genes, so the compatibility is higher and it is more effective to breed high yielding hybrid combinations.
Pei'ai64S is a PGMS line which has the largest number both on making hybrid combinations and the acreage of utilization. The research systematically studied the seed production techniques with high yield and high purity of the combinations of Pei'ai64S and the main results as follows:
1.To guarantee the seed purity, the sensitive stage of fertility reversing of peiai64S should be within the period from 15 July to 25 August, and in south part of Hunan is more safe due to the different length of male sterile stage of the S line under different ecology condition.
2.The blooming time of Pei'ai64S after initial heading is earlier than that of the R-line. The standard of synchronization should be that Pei'ai64S headings 1-2 d earlier than R-line. The emerged spike-lets rate of Pei'ai64S is about 63.3% when its male is sterile. The spike-lets blooming time of Pei'ai64S is earlier and longer than R-line. The stigma exertion rate of Pei'ai64S is high but the stigma size is smaller and its viability is weaker.
3.The GA3 should be sprayed when Pei'ai64S has 3-5% hills to heading. The seed set rate of out crossing could be higher while the dosage of GA3 is increasing. The maximum dosage used in this study is 35 g/667 m2. The dosage for lower kernel smut and higher out crossing seed set would be further studied.
4.Pei'ai64S has strong tillering ability but lower panicle bearing rate. Some fertile pollen has been obeserved from the late tillers. The seedlings with tillers heading uniformly and the panicles bearing more spike-lets. The suitable row ratio is 2:18 when the seedling quality of R-line is better, otherwise 2:16 is more suitable. Intermediate fertilizer lever is recommended.
5. Lightly clipping can increase the out crossing seed set.
6.For control the kernel smut, it is the effective ways to reduce the amount of nitrogen fertilizer, control the unproductive tillers and the length of the flag leaf, apply GA3 at optimal time and lightly clipping the flag leaf.
1、探索了培矮64S在湖南自然生态条件下的育性转换安全期。为确保F1种子纯度，培矮64S系列组合制种的母本育性敏感期以安排在7月15日到8月25日为宜；由于培矮64S在我省不同生态条件下的不育历期长短不同，在制种区域选择上，以选择在湘南制种更为安全。
2、研究了培矮64S的异交特性。培矮64S在夏制的条件下，见穗后始花比父本特青早，在父母本花遇标准上应安排母本比父本早1-2d始穗；培矮64S处于不育的状况时穗粒外露率仅为63.3％，其不育状况的植株外部形态与V20A大体相同，要采取措施提高其穗粒外露率；培矮64S花时早，历时长，而父本特青，花时迟，历时短，应在父本开花时抓紧时间进行人工辅助授粉；培矮64S全花期的柱头外露率高，但柱头比较小、生活力较弱，在制种上要确保盛花期父母本花期相遇，并采取有效措施提高和保持柱头生活力。
3、提出了“920”喷施适宜时期和适宜用量趋势。在母本见穗蔸率3％-5％喷施“九二0”，可以取得良好的喷施效果，异交结实率有随“九二0”用量增加而升高的趋势，本试验“九二0”最大用量为35g／667m~2，尚未找到黑粉病发病率较低而又异交结实率最高的“九二0”用量最佳值，对此有待进一步研究。
4、探索了建立制种优质高产群体的依据和技术措施。培矮64S的分蘖力很强，是一般三系不育系所无法比拟的，但大田分蘖成穗率很低；培矮64S秧田分蘖与大田分蘖的育性转换阶段不一致，高位分蘖出现育性恢复现象；多蘖壮秧的始穗到齐穗历期较短，平均每穗颖花数较多。要培育分蘖壮秧，插足大田基本苗，保证母本育性转换同步、花期整齐、库容量充足，保障制种纯度，提高制种产量。在父本秧苗素质较好的情况下，行比以2：18为宜，在父本秧苗素质一般的情况下，行比以2：16为宜；要夺取制种高产，可适当扩大行比，但必须增强父本素
质，增加花粉覆盖面积和单位面积的花粉密度。在一定范围内，肥力水平对颖花
数没影响，而主要是由品种的特性来决定;肥力水平以居中最好，在移栽活莞后
即开始排水晒田，能控制大田无效分孽，建立合理的群体结构，提高单位面积的
颖花量、结实率以及千粒重，同时由于控制了高位分粟，也有利于进一步提高种
子质量。
5、提出了轻度割叶改善了授粉条件的技术措施。轻度割叶，尤其是在喷完
“九二0”的第2天割叶，可有效地改善了授粉条件和通风透光条件，异交结实
率显著提高，制种产量大幅度上升。
6、提出了稻粒黑粉病防控技术。减少氮肥的施用量，增强培矮645的抗病
能力，提早晒田控制大田无效分粟，缩短剑叶长度，增进田间的通透性，可减轻
稻粒黑粉病的发生;在见穗莞率3%一5%喷施“九二O”，可以取得良好效果，并呈
现出见穗指标越大，黑粉病发生越严重的趋势;随着“九二O”用量的增加，黑
粉病发病率下降;轻度割叶，尤其是在喷完“九二O”的第2天割叶，是一项降
低黑粉病发病率的有效措施。
The success of two-line hybrid rice research is a new way to utilize the heteroses of rice. The fertility expression of the P(T)GMS line is genetically controlled by the nuclear genes, so the compatibility is higher and it is more effective to breed high yielding hybrid combinations.
Pei'ai64S is a PGMS line which has the largest number both on making hybrid combinations and the acreage of utilization. The research systematically studied the seed production techniques with high yield and high purity of the combinations of Pei'ai64S and the main results as follows:
1.To guarantee the seed purity, the sensitive stage of fertility reversing of peiai64S should be within the period from 15 July to 25 August, and in south part of Hunan is more safe due to the different length of male sterile stage of the S line under different ecology condition.
2.The blooming time of Pei'ai64S after initial heading is earlier than that of the R-line. The standard of synchronization should be that Pei'ai64S headings 1-2 d earlier than R-line. The emerged spike-lets rate of Pei'ai64S is about 63.3% when its male is sterile. The spike-lets blooming time of Pei'ai64S is earlier and longer than R-line. The stigma exertion rate of Pei'ai64S is high but the stigma size is smaller and its viability is weaker.
3.The GA3 should be sprayed when Pei'ai64S has 3-5% hills to heading. The seed set rate of out crossing could be higher while the dosage of GA3 is increasing. The maximum dosage used in this study is 35 g/667 m2. The dosage for lower kernel smut and higher out crossing seed set would be further studied.
4.Pei'ai64S has strong tillering ability but lower panicle bearing rate. Some fertile pollen has been obeserved from the late tillers. The seedlings with tillers heading uniformly and the panicles bearing more spike-lets. The suitable row ratio is 2:18 when the seedling quality of R-line is better, otherwise 2:16 is more suitable. Intermediate fertilizer lever is recommended.
5. Lightly clipping can increase the out crossing seed set.
6.For control the kernel smut, it is the effective ways to reduce the amount of nitrogen fertilizer, control the unproductive tillers and the length of the flag leaf, apply GA3 at optimal time and lightly clipping the flag leaf.
引文
[1]李泽炳主编．光敏感核不育水稻育性转换机理与应用研究．武汉：湖北科学技术出版社，1995
[2]朱英国，杨代常编著．光周期敏感核不育水稻研究与利用．武汉：武汉大学出版社，1992
[3]孙宗修，程式华主编．杂交水稻育种从三系、两系到一系．北京：中国农业科技出版社，1994
[4]伏军，徐庆国等著．水稻育种新技术研究与进展．长沙：湖南科学技术出版社，1995
[5]袁隆平等著．杂交水稻育种栽培学．长沙：湖南科学技术出版社，1988
[6]袁隆平．杂交水稻的育种战略设想．杂交水稻，1987(1)：1-3
[7]袁隆平．两系法杂交水稻研究的进展．中国农业科学，1990，23(3)：1-6
[8]孙宗修等．温度敏感型雄性不育水稻的鉴定．中国水稻科学，1989，3(2)：49-55
[9]薛光行等．水稻光敏感雄性不育临界日长及其对环境因子反应的初步研究．作物学报，1990，16(2)：112-122
[10]蔡俊迈等，5460不育性转变敏感期试验初报．福建农学院学报，1990，19(4)：373-379
[11]周广洽等．水稻籼型不育系安农-IS不育基因表达条件和育性转换规律的研究．湖南师范大学自然科学学报，1990，13(4)：365-372
[12]孙宗修等．光敏核不育水稻的光温反应研究．中国水稻学，1991，5(2)：56-60
[13]陈良碧等．安农S-1水稻光温敏核不育系的育性观察．湖南师范大学自然科学学报，1990，13(2)：141-143
[14]张晓国等．湖北光敏感核不育水稻不育性的遗传规律．遗传，1991，13(3)：1-3
[15]王台，童哲．光周期敏感核不育水稻农垦58S不育花药的显微结构变化．作物学报，1992，18(2)：132-135
[16]王三良，许可．W6154S育性变化与温度关系的研究．杂交水稻，1990(4)：39-41
[17]卢兴桂等．籼型光敏核不育系的选育与利用研究．杂交水稻，1989(5)：29-32
[18]白克智．低温影响两系法杂交稻育性稳定的原因及其解决途径的探讨．杂交水稻，1990(1)：37-38
[19]龙国炳．两系杂交稻在长沙制种与繁殖的气象分析．杂交水稻，1991
(2)：44-46
[20]刘宜柏，贺浩华等．光温条件对水稻两用核不育系育性作用的机理研究．江西农业大学学报，1991，13(1)：1-7
[21]何觉民等著．两系杂交小麦理论与实践．长沙：湖南科学技术出版社，1993
[22]邹应斌等．光敏感核不育水稻光温特性与育性诱导效应的关系．湖南农学院学报，1991(2)：99-105
[23]陈良碧等．光温敏核不育水稻结实率与温度相关性研究．杂交水稻，1992(2)：35-39
[24]毕春群等．盛夏低温对光敏核不育水稻育性稳定性的影响．中国水稻科学，1990，4(4)：181-184
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[28]张自国，曾汉来等．再论光敏核不育水稻育性转换的光温模式．华中农业大学学报，1992，11(1)：1-6
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[30]贺浩华等．农作物两系法杂种优势利用研究进展．江西农业大学学报，1998，20(1)：39-45
[31]张晓国，朱英国．湖北光敏感核不育水稻不育性遗传多态性的研究．武汉大学学报(自然科学版)．1992(2)：101-106
[32]贺浩华等．温度在光温敏核不育水稻两个光周期反应中的作用．华中农业大学学报，1991，10(2)：127-135
[33]袁隆平．选育水稻光、温敏核不育系的技术策略．杂交水稻，1991(1)：1-4
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[67]徐孟亮，周广治．培矮64S育性表达的温敏感部位研究．杂交水稻，1996(2)：28-30
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