CN1115950C - 用筛选法生产杂交水稻种子的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用筛选法生产杂交水稻种子的方法，选择谷粒小于恢复系谷粒且细窄粒疏穗长柱头披叶隐性高秆不育系为母本，选择宽粒型且生育期与不育系相同的恢复系为父本，两者按父∶母为1∶1-4的种子比例混合种植，混种收获的种子通过筛孔小于恢复系而大于不育系种子的网筛分选出杂交种。本发明成本可降低40%以上，筛具的设计制造简单，使用方便高效；父母本在田间随机分布使异交授粉状况优于现用的父母本分播分栽。

Description

用筛选法生产杂交水稻种子的方法
本发明属于水稻杂种优势利用技术领域，具体涉及一种用筛选法生产杂交水稻种子的方法。
中国虽每年大量生产杂交稻种子，但三系技术含量低，田间操作复杂，杂交稻种子生产成本相当于商品粮食稻谷的5倍。不符合低耗高效农业的要求。
具体缺陷是：
1.现主栽不育系和恢复系的谷粒宽度无明显差别，几乎所有的育种者和生产者都未考虑育成谷粒宽度差异大的不育系和恢复系，再用筛具把两者分开。当然，现用杂交稻亟待改进的缺陷尚多；也就不顾谷粒宽度了。
2.美国把草黄色不育系与金黄色恢复系混播混收，再用光电分离机把两者的种子分开。每台双管分离机价格1.8万美元，每小时可分离出4公斤杂交稻种子。中国目前还不宜采用此法。
3.现行制种技术是父母本按比例，2∶8、2∶7、2∶9等，分播分栽，使父母本在本田中人为按行分布。远离父行的不育系常得不到足够的花粉而结实差。为使远离父本行的母本得到足够花粉而推行人工辅助授粉，用竹杆猛力振动父本促粉远飞。这是一项很辛苦的田间作业。
4.现用不育系叶片直立，妨碍花粉传播；现用不育系抽穗性差，有时有的不育系40％的颖花包在剑叶鞘内抽不出；现用不育系是短柱头，开花闭颖后柱头外露率常低于30％。为克服这些缺陷，而推行割除剑叶再喷赤霉素刺激抽穗和使柱头伸长。当前四川亩喷赤霉素(九二0)15-20克，每克约3元，仅此一项每亩投入45-60元人民币。
本发明的目的是提供用筛选方法生产杂交水稻种子的方法，使杂交稻种子生产更简便易行，用该方法比现有方法生产成本降低。
本发明是这样实现的：
一种用筛选法生产杂交水稻种子的方法，选择谷粒小于恢复系谷粒且细窄粒疏穗长柱头披叶隐性高秆不育系为母本，选择宽粒型且生育期与不育系相同的恢复系为父本，两者按父∶母为1∶1-4的种子比例混合种植，混种收获的种子通过筛孔小于恢复系而大于不育系种子的网筛分选出杂交种。
选择种子谷籽平均谷粒宽度为2.05±0.15mm，最大粒宽＜2.55mm的383A为不育系。
选择谷粒平均宽度3.09±0.18mm，最小谷粒宽＞2.70mm。母本383A与父本平均谷粒宽相差1.04mm。恢复系的最小谷粒宽与不育系的最大谷粒宽之间相差0.15mm的F838为恢复系。
网筛的筛孔为正方形，孔眼对角线为3.0mm，方孔边长2.5mm；圆孔筛筛孔直径2.6mm。
不育系和恢复系种子按1∶1或1∶2或1∶3比例混合均匀，再播种栽插，父母本在田间随机分布种植。
本发明的优点和积极效果如下：
1.成本低。不育系和恢复系混合播栽收后分筛法制种使杂交稻种子生产的田间操作与一般稻谷生产几乎一样，不再额外增加投入。与当前繁琐的制种田间操作相比，本发明可降低成本至少40％。
2.筛具的设计制造简单，使用方便高效。美国的光电双管分种机每台售价1.8万美元，每小时分出杂交种子4公斤。本发明的手动筛价格15元人民币，每小时筛出15公斤杂交种，手动筛价格是光电机的万分之一而每小时多筛出11公斤种子。本发明的大型机动筛造价也低而分种速度比光电机高几十上百倍。
3.父母本在田间随机分布使异交授粉状况优于现用的父母本分播分栽。本发明用细粒优质不育系配制出优质高产杂交稻，使当前杂交稻高产不优质的状况得以改善。
本发明的具体实施方法如下：
实施例1：
用筛选法生产杂交水稻种子的方法，主要包括不育系选育、恢复系选育选用，以及筛具设计两方面，按以下各步实现。
1、选育细窄粒疏穗长柱头披叶隐性高秆不育系
已育成的383A不育系具备这些特殊性状。其平均谷粒宽度为2.05±0.15mm，最大粒宽＜2.55mm，米质优细长透明无垩白。不施赤霉素，383A的柱头自然外露率高于95％；若花粉供应充足，异交结实率可超过70％。疏穗型不育系383A花期一次枝梗与穗轴的上方夹角为60-90°，使小花分布在更大的空间而增加异花授粉机会。疏穗性状是从异花授粉型的长药野稻继承而来的。披叶性状使穗层在叶层之上，隐性高秆使不育系比保持系矮30-50cm，所以不必割叶不施赤霉素，凭不育系与保持系的株高差而彻底去除混入不育系中的保持系而确保高纯度。
2、选育或选用宽粒型恢复系
恢复系F838谷粒平均宽度3.09±0.18mm，最小谷粒宽＞2.70mm。不育系383A与恢复系F838的平均谷粒宽相差1.04mm。恢复系的最小谷粒宽与不育系的最大谷粒宽之间相差0.15mm。已经证明，谷粒宽是定型品种系的稳定性状，不随环境变化而变化。使用网筛能完全把不育系结的种子与恢复系分开。另外，383A与F838同期播种同期抽穗。
3、筛具设计
方孔筛的筛孔为正方形，孔眼对角线为3.0mm，方孔边长2.5mm，圆孔筛筛孔直径2.6mm。筛板可直接用市售四目铁纱网，或在铁皮上打孔而成。筛板大小按需而定。可有农家手动筛、台筛、吊筛、机动筛和安装在联合收割机上的分选筛等多种类型。但筛孔规格不变。
总之，适用本发明的不育系是披叶疏穗长柱头。综合经济性状优良，不育系明显矮于保持系。
不育系和恢复系种子按1∶1、或1∶2、或1∶3比例混合均匀，再播种栽插，父母本在田间随机分布。收获时，或收获后用分选筛把不育系上结的杂交种子和恢复系种子分开就得到杂交种子。这就把现行复杂的杂交稻制种操作变得十分简便易行。
凭不育系和保持系的明显株高差在制种田间易识别去除混入不育系中的保持系而确保杂交种子是高纯度。
适合本发明的不育系是优质细粒型，克服了当前主栽不育系粗粒质劣的缺陷。本发明用的383A综合丰产性好，与F838等组配出的一代杂交种高产质优。
实施例2：
1、筛具的设计制造和使用
市售四目铁丝筛网是筛具的关键部件，选购时应仔细检查，网孔必须精细一致，不易变形。按筛具大小剪裁筛网，再把筛网钉固在筛框上即成。大型机动筛也是如法制成筛具再配备机动部件驱动。联合收割机的风筛系统之下安装本发明筛网，稻粒经分选后从父母本两个出口入袋运走。手动筛、吊筛、机动筛的用法与通常的筛法相同。
2.不育系和恢复系的播前混合
根据当地风力和栽培条件，播前按1∶1、或1∶2、或1∶3的父母本比例混合。为了保证父母本混合均匀，15公斤以下的少量混合种子在浸种时充分搅拌即可；成千上万斤稻种混合时可分装入盖严圆铁桶内在地面滚动数十米即可；机械化制种时父母本种子按量进入包衣机，种子包衣后即已混匀。
3.不育系和恢复系的选育和选用
为了获得适合本发明用的不育系和恢复系进行了二十多年的选育，重点是不育系选育。能显著提高异交结实率的关键性状是长柱头和疏穗型来自长药野稻O.longistaminata和柳州野稻O.rufipogo；窄细粒性状来自d275和IR62529；披叶性状来自RGS20；隐性高秆来自IR50eui；雄不育性状和保持力来自野败型不育系和保持系珍汕97A、97B等。经复合杂交、分离选择、连续回交等复杂过程把上述性状组合在383A、383B之中，为本发明打下了基础。
本发明用的恢复系是从现已定型在生产上试用或推广的恢复系中，测量谷粒宽度，先启用平均谷粒宽＞2.9mm的F838。以后随着本发明的实施和筛具孔眼的改进。凡母本父本谷粒宽度差异明显的都可照本发明的原理加以改进利用。
4.田间操作
栽培管理和一般稻田相同。抽穗期明显高于不育系的是保持系应及时拔除。花期中午有2级风的地区不搞人工辅助授粉。本发明不推行割剑叶、喷赤霉素、分期播父母本等现行制种技术措施。

Claims (5)

1、一种用筛选法生产杂交水稻种子的方法，其特征在于：选择谷粒小于恢复系谷粒且细窄粒疏穗长柱头披叶隐性高秆不育系为母本，选择宽粒型且生育期与不育系相同的恢复系为父本，两者按父∶母为1∶1-4的种子比例混合种植，混种收获的种子通过筛孔小于恢复系而大于不育系种子的网筛分选出杂交种。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：选择种子谷籽平均谷粒宽度为2.05±0.15mm，最大粒宽＜2.55mm的383A为不育系。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：选择谷粒平均宽度3.09±0.18mm，最小谷粒宽＞2.70mm；母本383A与父本平均谷粒宽相差1.04mm；恢复系的最小谷粒宽与不育系的最大谷粒宽之间相差0.15mm的F838为恢复系。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：网筛的筛孔为正方形，孔眼对角线为3.0mm，方孔边长2.5mm；圆孔筛筛孔直径2.6mm。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：不育系和恢复系种子按1∶1或1∶2或1∶3比例混合均匀，再播种栽插，父母本在田间随机分布种植。
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