雜交水稻種子生產(chǎn)技術(shù)研究進(jìn)展及展望(編輯修改稿)
2024-07-16 03:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 敏感基因的父本在授粉之后死亡；而未攜帶該基因的母本則能正常受粉、結(jié)實(shí)，成熟時(shí)采用機(jī)械收獲[510]。2）抗除草劑基因?qū)肽副痉ǎ簩⒖钩輨┗颍ㄈ鐚?duì)除草劑 PPT 有抗性的 Bar 基因）導(dǎo)入不育系，以普通恢復(fù)系作父本，在父母本混播群體揚(yáng)花 10 d 后噴灑除草劑，轉(zhuǎn)抗除草劑基因的不育系對(duì)除草劑表現(xiàn)抗性而正常生長，并向子房提供足夠的營養(yǎng)使之發(fā)育成飽滿的雜交稻種子。而恢復(fù)系雖然能自花傳粉、受精、灌漿，但終因植株被除草劑殺死而不能正常結(jié)實(shí)。即使恢復(fù)系基部長出個(gè)別新的分蘗并抽穗開花，但是因?yàn)槠浒l(fā)育進(jìn)程推遲10多天，收割時(shí)還沒有正常結(jié)實(shí)，很容易被揚(yáng)棄，從而可對(duì)雜交稻制種田進(jìn)行機(jī)械化收獲[11]。3）稻殼顏色標(biāo)記法：選育褐色穎殼的不育系，并將其與穎殼顏色正常的恢復(fù)系混播制種，父母本混播群體成熟時(shí)進(jìn)行機(jī)械化混合收獲后，通過色選機(jī)分選母本上結(jié)的雜交稻雜種種子與恢復(fù)系種子[1213]。目前，國內(nèi)有關(guān)科研機(jī)構(gòu)對(duì)上述3種雜交稻混播機(jī)械化制種技術(shù)均進(jìn)行了系統(tǒng)研究，獲得了相關(guān)的技術(shù)專利，并進(jìn)行了機(jī)械化模擬制種或示范制種，同理，采用上述混播制種技術(shù)，也可進(jìn)行雜交稻不育系的機(jī)械化繁殖。但是，目前絕大多數(shù)強(qiáng)優(yōu)雜交稻組合父母本生育期不一致，父母本花期不同年份完全相遇還需要合理調(diào)節(jié)，還需掌握除草劑噴施的合適濃度、時(shí)期和方法和創(chuàng)制適宜的色選機(jī)械，還需要減少母本包頸的授粉障礙及外源基因的生物安全等特殊問題都需要加以破解，因此，雜交稻混播機(jī)械化制種技大面積推廣應(yīng)用還有待進(jìn)一步研究完善。 雜交水稻機(jī)械采粉貯粉與授粉制種技術(shù)我國是雜交水稻制種的主要國家，由于技術(shù)過于嚴(yán)格復(fù)雜，現(xiàn)多沿用傳統(tǒng)的人力式授粉，分為竹竿推粉法和繩索拉粉法。這種人力完成水稻授粉的方法，不但勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，且授粉不均現(xiàn)象較明顯，降低了制種的產(chǎn)量。（2013年暑期社會(huì)實(shí)踐—水稻揚(yáng)花授粉）雜交水稻機(jī)械采粉貯藏與授粉制種技術(shù)指使用機(jī)械采（花）粉機(jī)采集父本花粉，然后用花粉貯藏設(shè)備進(jìn)行父本花粉保持活力貯藏，在雜交稻母本揚(yáng)花受粉時(shí)期，將收集貯藏的父本花粉連同培養(yǎng)基溶液，經(jīng)過稀釋后霧化，霧粒在空氣中成懸浮狀態(tài)，形成花粉云霧，從而實(shí)現(xiàn)給雜交稻母本進(jìn)行機(jī)械授粉[14]。該機(jī)械制種技術(shù)不需雜交稻父母本混植，應(yīng)將父母本分片種植；父母本無須調(diào)節(jié)花期和花時(shí)，但父本花期要適當(dāng)安排比母本花期早；可適時(shí)反復(fù)多次授粉，保證足夠父本花粉量，提高雜交稻制種或不育系繁殖單產(chǎn)。湖南省種子公司曾對(duì)雜交水稻機(jī)械采粉貯藏與授粉制種技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究，研制了有關(guān)專利機(jī)械與技術(shù)，但還未應(yīng)用于雜交稻制種實(shí)踐。 利用雌性不育系的機(jī)械制種技術(shù)水稻雌性不育系是指雌性器官發(fā)育缺陷或者停滯，導(dǎo)致雌性完全不育，其雄性可育且育性穩(wěn)定的遺傳突變類型。目前，人們對(duì)發(fā)現(xiàn)的多種水稻雌性不育系進(jìn)行了雌性不育突變體遺傳規(guī)律和細(xì)胞學(xué)觀察及基因功能分析等系統(tǒng)研究。人們?cè)O(shè)想將水稻雌性不育特性轉(zhuǎn)育至雜交稻父本，從而可實(shí)現(xiàn)雜交稻制種或不育系繁殖過程中的父母本混植機(jī)械化制種[15]。綜上所述，雜交水稻在中國首先大面積成功應(yīng)用的30 多年來，為中國乃至世界的水稻產(chǎn)量大幅度提高以及糧食安全取得了舉世矚目的成就。但是，雜交水稻種子生產(chǎn)過程中仍然存在制種與繁種效率不高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，種子質(zhì)量難以控制，種子產(chǎn)量不穩(wěn)定等問題。因此，今后實(shí)現(xiàn)雜交水稻種子生產(chǎn)的全程機(jī)械化是提高雜交水稻制種效率和雜交種子質(zhì)量、提高我國雜交水稻生產(chǎn)技術(shù)競(jìng)爭力的必由之路[1617]。為此，各國水稻科技工作者廣泛進(jìn)行了雜交水稻機(jī)械化種子生產(chǎn)技術(shù)的研究，但是，目前除雜交水稻混播機(jī)械化制種技術(shù)已獲得小面積成功應(yīng)用外，其余雜交水稻機(jī)械化種子生技術(shù)與方法還在試驗(yàn)及研究之中。因此，今后需要水稻育種家與農(nóng)機(jī)專家密切合作，選育適合雜交水稻機(jī)械化種子生產(chǎn)的雜交水稻新組合，研制出優(yōu)良配套的栽培方法及適宜配套的雜交水稻全程機(jī)械化種子生產(chǎn)機(jī)具，從而實(shí)現(xiàn)展雜交水稻種子生產(chǎn)的全程機(jī)械化，造福全球水稻生產(chǎn)。3 水稻雜交育種的主要問題 目前，我國雜交水稻育種存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是米質(zhì)較差。我國雜交稻的米質(zhì)普遍較差，近年育成了一些優(yōu)質(zhì)組合，但其適應(yīng)性、產(chǎn)量潛力和品質(zhì)檔次未得到大面積生產(chǎn)的實(shí)踐檢驗(yàn)和人民群眾的消費(fèi)評(píng)價(jià)，雜交稻 米質(zhì)的整體提高尚需時(shí)日[18]。二是產(chǎn)量沒有新的整體突破。自80年代汕優(yōu)63育成和推廣以來，我國雜交稻產(chǎn)量潛力未取得新的整體突破。三是抗性
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