CN1039770C - 植物制种和栽培中光周期控制技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对于短日植物在移栽到大田之前实施的短日光周期处理方法以及长日照植物在幼苗移栽到大田之前的长日照处理方法。利用这种方法，可以使具有光周期反应的植物品种或不育系或父本能按制种或生产要求顺利通过光周期，并可以控制生育期及株高，叶片数可减少，株高可变短，伸长节间减少，生育期缩短，可以提高土地利用率，也易于选择父本。需经长日处理的材料，采用人工光源，延长光照时间，可使其提前完成生殖生长期，在不适的制种时期，能使父本或母本能易于花期相遇，可以较好地利用冬性材料作父本大大提高杂种后代的产量，在生产时，可以利用一批在自然条件下难以通过光周期的长日敏感型品种或品系。

Description

植物制种和栽培中光周期控制技术

本发明涉及一种对于短日植物在移栽到大田之前实施的短日光周期处理方法以及长日照植物在幼苗移栽到大田之前的长日照光周期处理方法。

现有控制植物生育期的方法，主要是调节播种期或移栽期，控制肥水条件，或在适当的生育期喷施化学物质等方法。近30年来，众多的育种学家习惯将具有短日光周期反应遗传特性的育种材料淘汰，就是因为没有找到一种控制其营养生长期的有效方法，这样，育种学家把选择对短日光周期钝感的植物作为育种目标之一，以便使选择的材料能广泛地种植。

光敏感核不育短日植物的问世，向传统的调节短日植物营养生长期的方法，提出了挑战。以光敏感核不育水稻为例，其育性转换主要受光周期诱导的影响，在营养生长期过渡到生殖生长期(进入幼穗分化)需要短日照条件，而从进入枝梗分化到减数分裂期这一期间，为育性转换的光周期诱导阶段，这一阶段需要长日照条件。现有的方法是提前播种，由于温度的积累和在夏至后日长由长变短的条件下，才进入幼穗分化，即经过长时间的营养生长期后才进入生殖生长期(亦称营养生长和生殖生长并举期)。用这种方法，虽然满足育性转移对长日条件的要求，但是一年只能制一次种，不仅降低了稻田复种指数、增加了种子成本，而且由于不育系营养生长期延长，总叶片数和伸长节间数增加，株高偏高，制种时，不育系的株高会比父本高，增加了传粉和授粉的困难。

对于长日照植物，往往需要利用对日长敏感的品种，而日长敏感品种，需要在长日条件下才能完成幼穗发育过程，即生殖生长过程。因而一些长日照敏感品种，即使按习惯的方法提前播种，也不能满足其对长日的要求，这就使得在秋冬播种，使用某些对长日照敏感品种成为不可能，尤其是在配制杂种时，使用日长敏感父本或母本，更难实现花期相遇。

本发明的任务是提供一种新的方法，使具有光周期反应的植物品种或不育系或父本能按制种或生产要求顺利通过光周期，并可以控制生育期及株高。如水稻，可使感光性强的光敏感核不育水稻既能按中稻生产要求制种，也可以按早稻生育期的时间制种，还可以使感光性强的晚稻作中稻栽培；对小麦，如两系小麦，在制种时，能利用对日长敏感的冬性材料作为父母本，使具有冬性的父母本提前抽穗开花，满足父母本花期相遇的要求。

本发明所依据的理论是，作物的营养生长期可分为基本营养生长期和可变营养生长期，前者取决于作物本身的遗传特性，是不可变的，后者决定于作物在生长期间对光周期和温度的敏感程度，即光周期和温度条件的变化，可以改变作物的可变营养生长期，可以延长，也可以缩短，因而可以通过控制光周期，调节作物的生育期。

本发明是这样实现的：对于短日照植物，在移栽到大田之前，用不透光的材料覆盖幼苗，控制光照时间，连续处理，使其提前通过短日光周期；用不透明的材料，如黑色塑料或黑布等遮光材料，每天给予11小时以下的自然光照，连续处理8～12天，要保持覆盖物内通风透气；对于长日植物，将其提前播种，苗床育苗，在幼苗发育至感光期控制每天的光照时间，连续处理，使其提前通过长日光周期；对长日照植物在感光期，每天给予14小时以上的长光周期处理，连续处理15～20天，白天利用自然光，晚上用人工光源补充。人工光源的光强为1500Lux以内。具体的操作是这样的：对短日植物，如水稻，在秧田期或寄秧时期，用黑色塑料等遮光材料覆盖遮光，每天上午8时揭开覆盖物，在下午6～7时将其盖好，连续处理8～15天，当有50％进入幼穗分化时，即完成处理，其它植物也可以进行同样的处理。实施这种短日处理就可以使短日植物完成由营养生长到生殖生长的过渡，提早进入生殖生长时期。根据不同植物的制种要求，可以调节父母本花期相遇的时间，根据需要，决定播种期和短日处理的时间。短日植物，如光敏感核不育水稻，从幼穗分化到抽穗阶段的时间较为稳定，在自然光长条件下，可以完成从雄性可育到雄性不育转移的诱导；对于长日照植物，按照调节花期相遇和制种或生产的要求，将材料提前播种，当其发育到感光期后，每天给予14小时以上的长日照处理，即白天利用自然光，晚上用人工光源进行补充，人工光源可以是白炽灯，也可以是碘钨灯，或二者混合使用，也可以是其它光源，光强为1500Lux以内，待处理材料进入雌雄蕊分化后移栽到制种田，可以按制种要求提前通过光周期，按常规制种程序，即可制种。

本发明的优点是，对短日光周期敏感的植物可以采取人工的方法使其提前进入生殖生长期，不受自然生长的影响，方便制种，据研究者近二年的观察，叶片数可以减少，株高可变矮，伸长节间减少，生育期缩短，可以提高土地利用率，也易于选择父本。需经长日处理的材料，采用人工光源，延长光照时间，可使其提前完成生殖生长期，在不适的制种时期，能使父本或母本易于花期相遇，可以较好地利用冬性材料作父本，大大提高杂种后代的产量，在生产时，可以利用一批在自然条件下难以通过光周期的长日敏感型品种或品系。

实施例1   水稻农垦58S在长沙播种，父本为CS-8，早季制种，母本4月初播种，在秧田期，5月10～20日可以采用短日光周期处理，即用黑色塑料等遮光材料覆盖，拱架，两端设通风道，通气不透光，每天上午8时左右揭开，每天控制光照时间11小时以内，连续处理10天左右，待50％进入幼穗分化时，处理结束，移栽至大田，6月中旬抽穗开花，调节父母本花期相遇，即可制种。实施例2    水稻农垦58S，5月底至6月初播种，寄秧移栽，6月底至7月初在秧厢上拱架，用黑色塑料等遮光材料覆盖，两端设通风道，通气不透光，每天上午8时左右揭开，每天控制光照时间10～11小时，连续处理7～10天，待50％进入幼穗分化时，处理结束，移栽至大田，8月中旬抽穗开花，调节父母本花期相遇，即可制种。实施例3    小麦不育系ES-10，9月底10月初播种，父本BB 10月中旬播种，父本育苗移栽，在1月10日至25日，给予每天14小时以上的光照处理，即白天利用日光，晚上补充人工光源，满足生长要求，人工光强为1200Lux左右，1月底至2月初移栽，3月底至4月初即可开花，与不育系ES-10花期相遇，进行制种。实施例4    GRE-1(遗传工程稻，迟熟中稻)，在4月中旬播种，5月初寄秧，5月下旬进行处理，在秧厢上拱架，用黑色塑料等遮光材料覆盖，两端设通风道，通气不透光，每天上午8时左右揭开，每天控制光照时间10～11小时，连续处理10～15天，处理后3天移栽至大田，7月上旬抽穗开花，8月中旬即可成熟，留蔸作再生稻栽培，可以缩短生育期10～15天，株高可短30～40Cm，伸长节间数可以少2个，可以防倒伏等。

Claims (3)

1.一种植物制种和栽培中的光周期控制技术，其特征在于：

(1)短日植物在移栽到大田之前，用不透光的材料覆盖幼苗控制光照时间，连续处理，使其提前通过短日光周期；

(2)对于长日照植物，将其提前播种，苗床育苗，在幼苗发育至感光期后控制每天的光照时间，连续处理，使其提前通过长日光周期。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对短日照植物，用不透光的材料，如黑色塑料或黑布等遮光材料覆盖，每天给予11小时以下的光照，连续处理8～12天，保持覆盖物内通风透气。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对长日照植物在光照阶段，每天给予14小时以上的长光周期处理，连续处理15～20天，白天利用自然光，晚上用人工光源补充。