雜交水稻三系原種生產(chǎn)流程@湖南省賀家山原種場目錄CONTENTS一三系親本原種生產(chǎn)的程序和方法三系親本原種生產(chǎn)的主要技術環(huán)節(jié)二三系親本原種生產(chǎn)的程序和方法三系親本原種生產(chǎn)的程序和方法

三系法雜交水稻親本原種生產(chǎn)包括細胞質(zhì)雄性不育系（A）、保持系（B)和恢復系（R）的原種生產(chǎn)。雜交水稻親本原種的生產(chǎn)涉及的親本既相互獨立，又相互聯(lián)系，相互制約。進行原種生產(chǎn)時，既要確保各個親本在世代間、群體內(nèi)的性狀穩(wěn)定一致，保持其典型特征特性，又必須考慮各個親本的相互關系的穩(wěn)定，即保持系對不育系雄性不育性的保持能力和恢復系對不育系不育性的恢復能力及雜種優(yōu)勢的穩(wěn)定性等。因此，三系法雜交水稻親本的原種生產(chǎn)程序比常規(guī)稻的復雜，技術要求更高。

原種生產(chǎn)的研究和實踐證明，只有保持了各親本的典型特征特性和世代間、群體內(nèi)所有性狀的穩(wěn)定一致，才能穩(wěn)定各親本之間的相互關系以及雜種優(yōu)勢。三系親本原種生產(chǎn)的程序和方法

自1975年三系雜交水稻開始大面積推廣以來，我國不少生產(chǎn)單位與有關專家在研究雜交水稻混雜退化問題的同時，對三系原種生產(chǎn)的方法進行深入研究，形成了以“單株選擇成對（或混系、優(yōu)系）回交→株行鑒定選擇→株系比較→原種”為主要環(huán)節(jié)的多種原種生產(chǎn)方法。大體上可分為“分步提純法、配套提純法、簡易提純法”三大類八種方法。這些原種生產(chǎn)方法，都有較好的提純效果。生產(chǎn)實踐證明，簡易提純的“三系七圃法”、“改良提純法”和“改良混合選擇法”的提純效果比復雜的“兩交四圃法”、”配套提純法“效果更好，而且可以降低提純成本。

“簡易提純法“的特點是不搞成對回交，也不搞分系測交和優(yōu)勢鑒定，而以三系的典型性和育性為主要標準進行提純，程序大為簡化。主要方法有：南京農(nóng)業(yè)大學的”三系七圃法“、江蘇省湖西農(nóng)場的”改良混合選擇法“、浙江省金華”改良提純法“、湖南省”三系九圃法“。GB/T17314-2011《秈型雜交水稻三系原種生產(chǎn)技術操作規(guī)程》的”一選三圃法“是從”三系九圃法“演變而來。三系親本原種生產(chǎn)的程序和方法

1、南京農(nóng)業(yè)大學的”三系七圃法“

“三系七圃法”是南京農(nóng)業(yè)大學陸作楣1983年提出的雜交水稻原種生產(chǎn)技術，三系各成體系，分別建立株行圃、株系圃，不育系增設原種圃，合成“七圃”。采用單株選擇，分析比較，混系繁殖。保持系和恢復系的繁殖系數(shù)高而需種量較少，可以不設原種圃而直接利用株系圃種子。它吸取“改良混合選擇法”的優(yōu)點，以保持三系純度和綜合性狀的典型性為中心，輔以對不育性、開花習性和異交特性的考察和選擇。與“配套提純法”相比，它完全取消了成對雜交、株行（系）間隔離和雜種優(yōu)勢鑒定等復雜環(huán)節(jié)?！叭灯咂苑ā奔夹g簡單，繁育周期短，節(jié)省人力物力，繁殖原種的數(shù)量多、質(zhì)量好，在生產(chǎn)上發(fā)揮了一定作用。三系親本原種生產(chǎn)的程序和方法

2、湖南”三系九圃法“

三系九圃法屬雜交水稻原種生產(chǎn)改良的混合選擇法，三系親本分別設株行圃、株系圃和原種圃，共九圃。采取單株選擇，株行比較，株系鑒定，混系繁殖。具體內(nèi)容包括：（1）保持系提純提前三季開始，首先提純保持系，再按照常規(guī)方法進入三圃提純。首先在原種圃選單株100個左右，第二季進行株行圃分行比較，當選30%左右，第三季進入株系圃分系比較，當選50%左右，混合進入原種圃。（2）不育系提純在原種圃選100個不育系單株，下季進入株行圃，分行比較，用上季保持系的一個優(yōu)行做回交父本，當選30%左右的株行，再進入株系圃，分系比較，用上季保持系的一個優(yōu)系做回交父本，當選50%左右的株系，下季進入原種圃，用上季保持系原種做回交父本。（3）恢復系提純在原種圃選單株100個左右，然后按常規(guī)法進行分行、分系比較，最后混合繁殖。三系親本原種生產(chǎn)的程序和方法

3、浙江省金華”改良提純法“

此法只有四圃，由不育系、恢復系的株系圃、原種圃組成。改良提純法比三系七圃法和三系九圃法更為簡化，省去了保持系的株行圃、株系圃。保持系靠單株混合選擇進行提純，并作為不育系的回交親本同圃繁殖。又省去了不育系和恢復系的株行圃，均由單株選擇直接進入株系圃。這是最簡易的三系提純方法。實行此法的關鍵在于單株選擇和株系比較鑒定要十分準確、嚴格。特別是保持系的選擇，僅僅一次，必須選準。三系親本原種生產(chǎn)的程序和方法

4、南京農(nóng)業(yè)大學的”株系循環(huán)法“

是南京農(nóng)業(yè)大學作物育種教研室在“三系七圃法”的基礎上，借鑒了常規(guī)水稻品種繁殖的研究成果，提出了”株系循環(huán)法“。此法將三系的株行圃與株系圃融為一體，在中選的株行中，各選10個單株作為一個種植單位，按水稻的繁殖系數(shù)100計算，這樣的種植小區(qū)比株行大10倍，又比株系小10倍，稱為“小株系”，由此繁殖的種子，再擴大繁殖為原種。此法的特點是基礎材料穩(wěn)定，系譜連續(xù)可查，而且保持圃內(nèi)的小區(qū)面積比株行大，所以鑒定和選擇可靠，與“三系七圃法”相比，周期又短一年，種子質(zhì)量更優(yōu)良穩(wěn)定，保持圃中的株系來源，可以在株行圃中的中選株行中獲得。其它技術要求和“三系七圃法”相同。三系親本原種生產(chǎn)的主要技術環(huán)節(jié)三系親本原種生產(chǎn)的主要技術環(huán)節(jié)1、單株選擇這是原種生產(chǎn)的第一步，必須嚴格操作，選準留足。（1）選擇范圍選擇范圍廣泛，不要只在株行株系中選，要在原種圃或一級種子繁殖田中廣泛選株。（2）選擇條件不育系的株、葉、穗粒、花藥、花粉、花時、開穎角度、穗粒外露率、柱頭外露率、熟期等應具有本品種的典型性特征特性。保持系、恢復系的株、葉、穗粒型，葉片、熟期應具有本品種的典型性特征特性，并表現(xiàn)一致，花粉量大，鏡檢無敗育花粉粒，抗性好。要重視典型性，特別要重視保、恢典型性的選擇。（3)選擇方法以田間選擇為主，室內(nèi)考種為輔。始穗期初選，后經(jīng)室內(nèi)考種決選單株，編號收藏。（4）株選數(shù)量群體宜稍大，以防微效基因丟失。如采用簡易法，不育系選100~150株，保持系、恢復系各選100株。如采用配套法，不育系選60~80株，保持系、恢復系各選20株。田間單株選擇三系親本原種生產(chǎn)的主要技術環(huán)節(jié)2、嚴格隔離三系原種生產(chǎn)要經(jīng)多代回交比較，三圃隔離都要十分嚴格，這是確保提純質(zhì)量的關鍵，應盡量選擇自然隔離條件。

隔離方法有：自然屏障隔離，如利用山、河、建筑物等隔離；花期隔離，把三圃花期安排在沒有水稻異品種開花的季節(jié)，繁殖田與其它水稻生產(chǎn)田的始穗期相差25d以上；空間隔離，不育系三圃要求700m以上，保持系、恢復系三圃20m以上；采用保持系隔離，在繁殖區(qū)周圍200m以內(nèi)種植保持系；采用人工屏障隔離，其屏障高度要求2.5m以上；隔離罩隔離，用于分系測交，隔離罩用木架白布做成架高1.2米，長寬1m×0.7m，始穗期前搭好木架，每天開花前隔上隔離布，閉穎后揭開。不同隔離方法三系親本原種生產(chǎn)的主要技術環(huán)節(jié)3、育性鑒定這是不育系提純的重要手段，不育系的單株選擇、株行圃、株系圃、原種圃都要進行育性鑒定，方法有三種。（1）花粉鏡檢花粉鏡檢是育性鑒定的主要方法。不育系始穗期每株取主穗上、中、下3個未開穎花共18個花藥，置于0.2%的碘-碘化鉀的載玻片上。搗粹花藥擠出花粉，撿出花粉囊殘渣物，使花粉均勻分布。在100倍左右顯微鏡下進行全視野觀察后，再選3個有代表性視野計數(shù)典敗型、圓敗型、染敗型、正常花粉的概數(shù)，凡染色花粉較多的植株，復檢一次。為防止人為誤差，要求同一類型材料由同一人完成花粉鏡檢，并保持操作的一致性。單株選擇株株要檢，株行圃每行檢20株，株系圃每系檢30株，原種圃每ha檢30株以上，凡出現(xiàn)染色花粉株的株行、株系一律淘汰。（2）盆栽隔離自交鑒定結果準確可靠，與鏡檢同時進行。（3)套袋自交鑒定。田間取樣與花粉鏡檢（單株選擇）三系親本原種生產(chǎn)的主要技術環(huán)節(jié)4、三圃的設置（1）株行、株系兩次比較。（2）保持系、恢復系均設原種圃，可單系繁殖或混系繁殖。（3)保持系另設株行圃、株系圃。（4）三系選種圃、株行圃、株系圃的栽培。三系親本原種生產(chǎn)的主要技術環(huán)節(jié)5、原種生產(chǎn)季節(jié)的安排三系原種生產(chǎn)各圃的種植季節(jié)首先要盡可能地保持一致。不育系、保持系三圃均可春繁、夏繁或秋繁。在長江流域稻區(qū)，春繁的花期一般在6月下旬至7月上旬，夏繁的花期在7月下旬至8月中旬，秋繁的花期在8月下旬至9月上旬。海南早春繁的花期在3月中旬至4月上旬。不育系的繁殖以春繁、夏繁為主，秋繁與海南早春繁為輔。春繁產(chǎn)量高，但易與早稻串粉，必須嚴格距離隔離。秋繁又常與早稻自生禾以及晚粳同期開花而串粉，而且產(chǎn)量也不穩(wěn)定，一般較少采用。夏繁可以自主選擇最佳揚花期，既能避免異花串粉，又能保證安全授粉。春繁播種夏繁花期秋繁移栽海南冬繁三系親本原種生產(chǎn)的主要技術環(huán)節(jié)6、選擇標準與方法三系親本的單株選擇、株行、株系的比較鑒定，必須以原親本本身原有的特征特性與典型性為標準，進行篩選鑒定。但由于水稻各性狀的遺傳特性不同，在性狀表現(xiàn)與變異方面也就不同，因而不同的性狀應采取不同的方法選擇。目前，水稻原種生產(chǎn)過程中所采用的選擇方法主要有眾數(shù)選擇法、平均數(shù)選擇法、最優(yōu)選擇法及綜合評選法。（1）眾數(shù)選擇法適宜于遺傳變異相對較小的數(shù)量性狀，如始穗期、主莖葉片數(shù)、單株穗數(shù)等。（2）平均數(shù)選擇法適宜于易受環(huán)境條件影響的連續(xù)性數(shù)量性狀，如株高、穗長、單株粒重、千粒重等。（3）最優(yōu)選擇法適宜于品種的關鍵性性狀，如結實率、抗性、單產(chǎn)、育性等。（4）綜合評選根據(jù)觀察記載、室內(nèi)考種和單產(chǎn)等資料，在單株、株行、株系決選時使用。以典型性、整齊度、育性等性狀為考察重點,要求不育系的不育度達到99.9%以上、保持系的保持力100%、恢復系的恢復度達85%以上。三系親本原種生產(chǎn)的主要技術環(huán)節(jié)7、原種生產(chǎn)中的田間培管要求除雜交水稻繁殖制種一般技術外，還有一些特殊要求。

(1）三圃田的選擇選擇地力均勻，旱澇保收、排灌方便、不僵苗的田塊，還要有利于嚴格隔離。（2）群體布局均需單本插植，不育系各圃不同行比，保持系、恢復系的株行圃、株系圃采用雙行、五行或十行區(qū)。（3）嚴格保純防雜播種、移栽、收獲、曬種、儲藏的各個環(huán)節(jié)都要嚴格防雜，株行、株系圃有雜必除，全行、全系淘汰。原種圃要在始穗期徹底除雜。三系親本原種生產(chǎn)的主要技術環(huán)節(jié)7、原種生產(chǎn)中的田間培管要求原種生產(chǎn)中的田間栽培管理，除了堅持一般的雜交水稻繁殖制種技術外，還有一些特殊的要求。（4）觀察記載項目生育期：播種期、移栽期、分蘗期、孕穗期、抽穗期、成熟期、收割期。典型性狀：株型、葉型、穗型、粒型、芒的有無及長短、葉鞘色、稃尖色。植株整齊度：形態(tài)性狀整齊度，生育期整齊度。分