杂交水稻机械化制种的技术探索与实践

居高不下的杂交水稻制种成本已经成为制约杂交稻推广应用的主要因素之一。本文详细地分析了国内外杂交水稻机械化制种的现状,总结机械化制种存在的困难和问题,针对我国当前形势和耕作制度的特点,结合多年育种实践,提出了通过培育小粒型不育系,利用不育系与恢复系种子粒型(主要是粒厚)的显著差异,实现父母本混播混收、收获后机械分离获得杂交种子的全程机械化制种设想。提出了适合机械化制种的小粒不育系应具备的性状特征。按此设想,笔者团队选育出了综合性状优良的小粒型不育系卓201S、南3502S、展998S等,并配组了系列高产、优质的杂交稻组合卓两优581、卓两优141、南两优1998等,成功实现这些杂交稻的高效机械化制种。卓201S等小粒型不育系及其系列杂交组合的育成,是杂交水稻机械化制种品种选育的重大突破。     

水稻高收获指数不育系选育实践与展望

针对当前杂交水稻形势,介绍了水稻不育系的选育历史,总结了当前我国水稻不育系选育的困难及面临的主要问题,着重介绍了湖南农业大学新育成的卓201S、卓234S、展998S、南3502S等8个适合机械化制种的水稻小粒型两系不育系,选育的系列小粒不育系突出的特点是收获指数高;株型矮壮,叶片夹角小,生物产量适中;分蘖力强,成穗率高;茎秆坚韧,抗倒性好;异交特性好,结实率高。选配的系列高产优质杂交稻组合卓两优0985、卓两优141、南两优1998等组合表现高收获指数,高产稳产,适应性广,适合轻简栽培,且杂交制种产量高、种子质量好。通过系列高收获指数不育系的选育实践,以展998S为例总结了高收获指数不育系的生物学特征,并对今后高收获指数不育系的选育策略进行了探讨。     

水稻小粒型两系不育系卓201S的选育与利用

为选育适合机械化制种的水稻不育系,以H155S作母本、C815S与七桂B的F1代为父本进行杂交,通过自然气候条件和人工低温对育性增压选择,经过5a10代的定向培育而育成的稻米品质优、株型理想、不育起点温度低、异交习性好、配合力强的小粒型两系不育系卓201S,2016年通过海南省农作物品种审定委员会审定.通过其与大粒型父本配组,已选育出一批适合父母本混播混收机械化制种的杂交稻组合,其中卓两优581于2018年通过国家审定.     

水稻恢复系湘农恢887与小粒型不育系混播制种研究

杂交水稻制种成本制约了杂交水稻持续发展。为降低制种成本,实现制种轻简机械化,以恢复系湘农恢887为父本,小粒型两系不育系卓234S、梁2329S、展998S为母本,从父母本粒型、播始历期、异交习性、混播比例、产量性状、混收后机械分选等方面对湘农恢887与小粒型不育系的混播制种进行研究。结果表明,湘农恢887与3个小粒型不育系混播制种花期相遇稳定,湘农恢887表现为花时晚、散粉集中且花粉量充足,小粒型不育系均表现花期长、花时早、柱头外露率高。成熟期混收父母本种子通过机械分选,其杂交种纯度在99.79%以上。卓234S/湘农恢887、梁2329S/湘农恢887、展998S/湘农恢887的父本混播粒比为3.5%时,混播制种产量分别为3.385、3.142、3.013t/hm2,分别比以传统方式制种增产20.2%、16.1%、11.1%。因此,湘农恢887与小粒型不育系配制的组合适合杂交水稻轻简机械化混播制种。     

水稻小粒不育系新组合卓两优1126的高产特征

【目的】挖掘杂交水稻产量潜力,培育超高产品种,既是一道科学难题,也是“藏粮于技”安全战略。本研究旨在解析小粒不育系卓201S配组的杂交稻卓两优1126高产形成规律,为优质高效超级杂交稻培育提供理论支撑。【方法】2022年选用小粒不育系新组合卓两优1126和对照品种超级稻两优培九、Y两优900和湘两优900为试验材料,在湖南省隆回县统一高产栽培,系统比较卓两优1126与其他3个超级杂交稻产量及其产量构成、干物质积累、根系发育和抗倒性,探究小粒不育系新组合卓两优1126高产特征。【结果】卓两优1126产量极显著高于对照,较超级杂交稻第1期代表品种两优培九增产35.07%,较超级杂交稻第4期代表品种Y两优900增产17.84%,较超级杂交稻新代表品种湘两优900增产14.52%。卓两优1126产量的提高主要原因是在保持稳定千粒重和结实率基础上,通过平衡有效穗数与每穗粒数使群体总颖花数显著提升。与对照相比,卓两优1126单茎地上部干质量、根干质量和根冠比均极显著高于对照,表明卓两优1126根系具有显著的生长优势,能够很好地协调植株地下和地上部分的生长,有助于超高产的形成。卓两优1126株高适中...     

超级杂交稻育种三步法设想与实践

介绍了国内外水稻超高产育种的基本情况,提出了当前我国水稻超高产育种面临的新问题,即超级稻品种资源匮乏、部分超级杂交稻组合适应性较差、超高产水稻育种理论过于模式化等。针对当前形势,结合多年育种实践,提出了超级杂交稻育种三步法设想,即超级亲本选育——超级杂交组合选育——超级杂交制种,并详细阐述了各步骤的标准和实现其目标的技术路线。超级亲本要求综合性状优良,产量水平或库容量达到或基本达到各级区试对照杂交稻组合的水平。超级杂交稻组合的标准是品质优、适应性广、耐肥抗倒、对主要病虫害达中抗以上水平,产量水平较国家或省区试中对照增产8%左右。其选育的技术路线是通过双亲最佳组配方式,增加选择压力,注重理想株型和优良生理机能及其各性状间的高度协调。超级杂交制种产量水平根据不育系的类型来确定,其中早稻类型不育系杂交制种产量要求大面积达到3.75 t/hm2以上,中稻类型的不育系要求达到5.25 t/hm2以上。其技术路线是通过选择最佳的制种基地,选用库容量大和异交结实特性好的不育系,通过超大行比与超常规培育父本措施提高父本的花粉量,从而提高制种产量。按照超级杂交稻育种三步法的技术路线,成功选育了父本996和两用核不育系C815S两个超级杂交稻亲本,利用前者选育出适合长江中下游稻区作双季早稻种植的超级杂交早稻组合陆两优996,用后者选配出几个增产幅度大、极有应用前景的超级稻新组合。     

水稻籼型光温敏核不育系天源903S的选育与利用

水稻籼型光温敏核不育系天源903S是以早籼型光温敏核不育系HD9802S为母本、中籼型光温敏核不育系华201S为父本杂交,经多代选育和低温筛选育成的水稻早籼型光温敏核不育系,2015年8月通过湖北省种子管理局组织的技术鉴定.该不育系育性转换特性稳定,开花习性和品质性状好,繁殖和制种产量高.利用其配制的杂交晚稻组合天两优...     

杂交水稻亲本混播机械化制种研究进展

混播制种是指将杂交水稻的父母本种子混合播种,通过物理或化学方法将收获的种子区分杂交种和父本种的制种方式,是杂交水稻制种技术的发展方向之。综述了杂交水稻父母本混播制种的研究动态,提出选育大、小粒型亲本,实行父母本机械混播混收全程机械化制种,通过物理方法筛选分离杂交种子与父本种子的设想。     

籼型光温敏两系不育系H153S的选育及应用

光温敏核不育系转育起点温度的高低是决定两系杂交水稻制种能否安全的关键因素之一,选育起点温度较低的光温敏核不育系可以显著提高两系杂交水稻制种纯度。本课题组利用系谱选育法,将播始历期较短、不育起点温度较高、农艺性状较好的两系不育系中间材料7HS006与播始历期较长、育性转换温度较低的绿102S进行杂交,选育出籼型两系不育系H153S,该不育系的不育起点温度较低,育性稳定,可繁性、农艺性状较好。H153S将在两系杂交水稻制种和推广中起重要的实际应用价值。     

核不育系SE21S的优异特性及利用价值

两系法杂交水稻研究的成功,为国家粮食安全做出了重大贡献,水稻光温敏核不育系的选育对两系杂交稻的选育起着至关重要的作用。介绍了两系不育系SE21S的不育特性、繁殖与制种性能等主要特征特性;综述了以SE21S为供体材料在新不育系选育研究及利用SE21S选育两系杂交稻新组合的应用进展,展望了SE21S应用前景。     

安徽省三系杂交籼稻育种现状与展望

综述了安徽省２０ａ来三系杂交籼稻的育种成就和存在问题,指出今后的育种目标应主攻早熟、优质、超高产,并选育适于机械化制种和耐旱的组合;技术路线上早杂以选育早熟恢复系,中晚杂以选育优质不育系,亚种间组合以选育广亲和不育系为主。     

利用粳型亲籼恢复系组配的籼粳亚种间杂交稻的实用性研究

利用空间诱变育成的粳型亲籼恢复系，分别与多个不育系配组成杂交组合种植，连续3a观测了同一恢复系与不同不育系配成的各组合和同一组合在不同年份、不同季节的结实率和籽粒充实度表现，并对一些组合进行产量比较试验。结果表明：由这类型亲籼恢复系与籼型不育系配成的籼粳亚种间杂交稻组合，其结实率高，籽粒饱满度好，且季节间、年度间均表现稳定，特别是部分组合的单产和日产量均显著高于对照。可见，这类粳型亲籼系在杂交水稻育种和生产上有较好的应用前景。     

中国水稻杂种优势利用现状

分析了1996～1998年我国杂交水稻生产应用中主要品种的胞质类型及播种情况。现阶段,中国杂交水稻种植面积占水稻年播种面积的50％以上。生产上应用的三系杂交稻仍以野败胞质为主,其次为冈·D型和印尼水田谷型,后者的面积比重在逐年增加。两系杂交稻研究取得新突破,10余个组合通过了省级审定,培矮64S的广泛应用展示了两系杂交稻超三系杂交稻的诱人前景。我国业已育成超级杂交稻苗头组合,个别组合在部分百亩(6.67 hm2)连片示范点已经达到了日产稻谷100 kg/hm2的超级稻指标。     

红莲型不育细胞质在杂交粳稻育种中的应用

为了探讨红莲型不育细胞质应用于杂交粳稻育种的可能性,利用包台(BT)型、红莲(HL)型、茶野(CL)型、野败(WA)型等4种细胞质的同核异质不育系六千辛A与181个粳稻亲本测交,根据测交F1的小穗育性,筛选HL型粳稻恢复系。在此基础上,对筛选出的HL型粳稻恢复系与更多HL型不育系复测,并进行不同细胞质杂交粳稻的比对试验。研究结果表明:1)HL型和CL型不育系的恢、保关系十分一致,测交F1小穗育性间的相关性达极显著水平。2)HL型和CL型粳稻不育系的可恢性虽不如BT型不育系,但明显优于WA型粳稻不育系;以测交F1小穗育性达到85%以上作为选择标准,从BT型恢复系和广亲和恢复系中筛选出25个HL型(CL型)粳稻恢复系。3)不育系的核背景对杂种育性有影响,HL型六千辛A可恢性最好,其次为HL型陵香A,HL型珍5A可恢性最差。4)与BT型不育系配制的杂种相比,HL型和CL型不育系配制的杂种育性稳定性相对较差。5)HL型不育系配制的杂种与BT型、WA型不育系配制的杂种在播种至抽穗历期、株高、产量及品质性状上均无明显差异;HL型不育系配制的杂交粳稻结实率正常,与BT型不育系配制的杂种无明显差异,明显高于WA型不育系配制的杂种。说明HL型不育细胞质应用于杂交粳稻育种是可行的。     

籼稻半同胞全同胞二元不育系的研究

为了解决三系法水稻杂种优势利用中繁殖制种的产量与质量问题，本研究通过借鉴杂交玉米中的成功经验，用不育系的姊妹系来配制二元不育系。试验结果表明：（1）所配制二元不育系不育度为100％，其套袋自交结实率都为零，花粉败育类型以典败和圆败为主，个别二元不育系有少量染败现象；（2）二元不育系的农艺性状比亲本不育系有了一定的改良；（3）部分二元不育系的开花及异交习性得到了一定的改良。一般二元不育系开颖数量高于其对照亲本不育系，但开颖比例互有高低。大部分二元不育系表现花期集中。半同胞二元不育系在包颈度、柱头外露率方面，较对照母本不育系均有较大改良。全同胞二元不育系改良不明显。     

优质籼型光温敏核不育系汉S的选育与应用

籼型光温敏核不育系汉S是以广占63S为母本、籼粳中间材料明恢86/BC-10-46为父本杂交,经过8a14代系谱选择育成.该不育系育性转换起点温度低、育性稳定、败育彻底、异交结实率高、米质优,于2017年8月通过安徽省农作物品种审定委员会技术鉴定.该不育系已测配出2个组合通过湖南省审定.介绍了汉S的选育过程、特征特性、...     

辽宁杂交粳稻育种有关问题探讨

针对目前北方杂交粳稻发展中存在的问题，笔者结合自己多年的育种实践，提出了杂交粳稻育种的研究方向和技术路线。