專利名稱：低溫或短日低溫不育水稻光溫敏雄性不育系的制種方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及育種領域。具體地，本發(fā)明涉及一種低溫不育或短日低溫不育類型水稻光溫敏核雄性不育系的制種方法。
背景技術(shù)：
水稻是自花授粉植物，但是，人們早已發(fā)現(xiàn)雜種的水稻具有包括許多優(yōu)良性狀的雜種優(yōu)勢。因此，雄性不育系由于可免除人工去雄、節(jié)約人力、降低種子成本、保證種子純度，從而在育種領域得到廣泛的重視。光溫敏核不育性是自然界中較為普遍的現(xiàn)象。光溫敏核不育系具有明顯的育性轉(zhuǎn)換特性，其育性表達受到光、溫因子調(diào)節(jié)，育性敏感期在某些溫度光照條件下，雄性發(fā)育為不育；育性敏感期在另外某些溫度光照條件下，雄性發(fā)育為可育。目前已發(fā)現(xiàn)有高溫不育或長日高溫不育，低溫不育或短日低溫不育等多種形式的光溫敏核不育性。高溫或長日高溫不育(低溫或短日低溫可育)類型光溫敏核不育系在育性轉(zhuǎn)換敏感期遇一定程度和時間的高溫表現(xiàn)不育，所以一般在長日高溫的夏季利用其進行制種；或遇一定程度和時間的低溫表現(xiàn)可育，所以一般利用海南冬季和高海拔地區(qū)進行不育系繁殖。低溫或短日低溫不育(高溫或長日高溫可育)類型光溫敏核不育系(有些人稱其為反溫敏或反光溫敏不育系)在育性轉(zhuǎn)換敏感期遇一定程度和時間的高溫表現(xiàn)可育，或遇一定程度和時間的低溫表現(xiàn)不育，分別用于繁殖和制種。在目前的光溫敏不育系中，溫度是控制育性表達的關鍵因子，沒有發(fā)現(xiàn)純粹由光照控制的光敏不育系，它們多為單基因隱性核不育。
光溫敏不育系既可以表現(xiàn)為雄性可育，進行自我繁殖；又能夠表現(xiàn)完全雄性不育，作母本與常規(guī)品系雜交進行制種，做到一系兩用，是目前作物兩系法雜種優(yōu)勢利用的主要遺傳工具，1986年袁隆平教授提出兩系法雜交水稻育種的戰(zhàn)略設想。世界各地廣泛開展了以光溫敏不育系為母本的作物兩系法雜種優(yōu)勢利用研究。水稻兩系法雜種優(yōu)勢利用具有光溫敏不育系易轉(zhuǎn)育、配組自由等顯著特點，理論上一切常規(guī)水稻品種都能轉(zhuǎn)育為光溫敏不育系，所有常規(guī)品種都能作為恢復系。因而該項研究具有優(yōu)質(zhì)、超高產(chǎn)的育種潛力。兩系法雜交稻育種現(xiàn)已獲得了很大成功，在生產(chǎn)上進入了大面積應用，它們一般比同熟期的三系法雜交水稻增產(chǎn)5-15％，兩系雜交稻發(fā)展大有前途。
在制種階段光溫條件的異常變化，可使光溫敏核不育系不育性出現(xiàn)波動而恢復可育。例如，盛夏低溫，能夠引起已育成的高溫不育或長日高溫不育類型光溫敏核不育系不同程度地恢復自交結(jié)實，導致制種失敗。近年來的研究和生產(chǎn)實踐說明，由于自然界天氣變化不可抗拒，年際間氣候變化差異大，光溫敏核不育系不育性容易出現(xiàn)波動，導致光溫敏核不育系恢復自交結(jié)實，制種失敗的機率較大，無法人為預測和控制。因為天氣變化一般是全國性的，光溫敏核不育系制種失敗也可能將是全國性的，所以育種上應該把光溫敏核不育系的制種風險降低到盡可能小的程度。
在特定條件下，誘導光溫敏不育系由完全不育轉(zhuǎn)向部分可育，或者由部分可育轉(zhuǎn)向完全不育的特定溫度稱之為育性轉(zhuǎn)換臨界溫度。實踐中，通過不育系分期播種，使不育系在不同時期抽穗，觀察育性敏感期處在不同外界溫度條件下的育性表現(xiàn)，可以觀察到不育系育性轉(zhuǎn)換的臨界溫度。也可以在人工氣候室內(nèi)模擬外界自然條件，在育性敏感期通過人工氣候室不同溫度處理，得到不育系育性轉(zhuǎn)換的臨界溫度。育性轉(zhuǎn)換的臨界溫度是光溫敏核不育系選育的重要指標。在幼穗分化發(fā)育的育性敏感期內(nèi)，當氣溫低于不育臨界溫度時，低溫不育或短日低溫不育類型光溫敏核不育系保持完全雄性不育，能夠安全制種；當氣溫高于臨界溫度時，低溫不育或短日低溫不育類型光溫敏不育系的育性出現(xiàn)波動，直至完全恢復可育，會造成制種失敗。在幼穗分化發(fā)育的育性敏感期內(nèi)，當氣溫低于不育臨界溫度時，高溫不育或長日高溫不育類型光溫敏不育系將表現(xiàn)為雄性部分可育或完全可育，也會造成制種失敗。由于在制種季節(jié)育性敏感期中，一般遇上低溫天氣的概率小于遇上高溫天氣的概率，目前生產(chǎn)上應用的多為高溫不育或長日高溫不育類型光溫敏核不育系。低溫不育或短日低溫不育類型光溫敏核不育系僅適宜在水稻幼穗分化發(fā)育的育性敏感期氣溫較低的地區(qū)(如海拔高的地區(qū))制種，應用起來受到很大限制。所以，由于低溫不育或短日低溫不育類型水稻光溫敏不育系現(xiàn)在的制種風險大于高溫不育或長日高溫不育光溫敏核不育系，目前還很少得到應用，它們的制種安全問題需要解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于解決低溫不育或短日低溫不育類型水稻光溫敏雄性不育系制種安全問題而提出并完成的。
本發(fā)明的目的是提供一種低溫不育或短日低溫不育類型光溫敏雄性不育系的制種方法。
根據(jù)本發(fā)明的制種方法包括以下步驟1)選取父本和母本進行播種，其中以低溫不育或短日低溫不育光溫敏不育系作為母本；2)在母本幼穗育性轉(zhuǎn)換敏感期，當外界氣溫高于母本的育性轉(zhuǎn)換的臨界溫度時，進行冷水灌溉，降低穗部溫度，以使母本幼穗處于低于育性轉(zhuǎn)換的臨界溫度的條件下，保持完全雄性不育，而能夠避免外界高于母本育性轉(zhuǎn)換的臨界溫度的氣溫導致母本幼穗轉(zhuǎn)換為部分或完全雄性可育；3)使父本和母本雜交；
4)生長并收獲。
優(yōu)選如雁農(nóng)S、2610S低溫不育或短日低溫不育類型光溫敏不育系可以應用本發(fā)明的方法進行制種。
具體地，本發(fā)明是根據(jù)低溫不育或短日低溫不育類型光溫敏不育系的育性轉(zhuǎn)換溫度敏感部位是在稻株基部的原理，提供一套在低溫不育或短日低溫不育類型光溫敏不育系的育性敏感期，通過串灌水溫較為恒定的冷水，維持一定的時間而達到使低溫不育或短日低溫不育類型光溫敏不育系保持完全不育的制種方法，并且采用配套的栽培技術(shù)措施提高不育系雜交制種的產(chǎn)量和種子純度。在幼穗發(fā)育的育性敏感期開始(一般為丁穎法第3期，)，外界氣溫高于不育系育性轉(zhuǎn)換的臨界溫度時，進行冷水串灌，田間串灌水溫保持在不育系育性轉(zhuǎn)換臨界溫度之下(以處于18℃-26℃之間較佳)，根據(jù)需要和天氣確定冷水串灌天數(shù)(維持在1-20天之間)，保證田間幼穗敏感期均在低溫(育性轉(zhuǎn)換臨界溫度之下)條件之下，外界氣溫在育性轉(zhuǎn)換臨界溫度之下時可不串灌冷水。在所有幼穗育性敏感期結(jié)束時(發(fā)育進入7期后)，不再串灌冷水，并且采用配套的栽培管理技術(shù)措施進行不育系雜交制種。
本發(fā)明采用配套的栽培管理技術(shù)措施主要包括以下幾個方面1、在安排制種地時，育性敏感期處在較低溫的氣候條件下更容易達到處理效果，我國華南地區(qū)早春季，海南南部冬季，中、高海拔地區(qū)制種較好，其他冷水串灌方便的地區(qū)也可進行。
2、適時播種這類光溫敏核不育系育性變化的敏感期在幼穗發(fā)育第3-6期(丁穎法)，在安排播種期時，一般把育性敏感期安排在較溫和的氣候條件下，抽穗揚花的氣溫則要求在22℃以上。
3、父母本群體早發(fā)快長，生長整齊，并強化父本栽培。培育壯秧，形成壯苗多蘗，通過肥水調(diào)控措施促本田早發(fā)分蘗，促快速生長，促株間生長整齊，以便減少冷水串灌對父母本生長的影響，并可減少冷水串灌天數(shù)。
4、預測幼穗發(fā)育進度，準時進行冷水串灌。當檢查到幼穗發(fā)育進入第3期，外界日平均氣溫高于不育系育性轉(zhuǎn)換的臨界溫度時，開始串灌溫度處在18-26℃之間的恒定冷水。要求均勻流動，流量大，要能使全田水溫大致均衡，不受過高氣溫影響。出水口的水溫一般在26℃以下，進水口的水溫一般在18℃以上，下限水溫不能偏離18℃太遠，以免低溫傷害幼穗或終止幼穗發(fā)育。到幼穗均進入7期時，便不再串灌冷水。水深要求能夠完全淹沒幼穗。如果氣溫低至不育系育性轉(zhuǎn)換臨界溫度以下，可停止串灌冷水。如果某日平均氣溫低至不育系育性轉(zhuǎn)換臨界溫度以下，當天可不串灌冷水。
5、補充營養(yǎng)，促進幼穗生長發(fā)育。冷水灌溉后，生長發(fā)育變緩，有時出現(xiàn)葉片變黃現(xiàn)象，要及時補施含多種營養(yǎng)元素的復合肥料。抽穗時打好赤霉素適當重施，不但能夠促進創(chuàng)造制種高異交率，而且能夠使個別后期未感受到低溫的稻穗在施用赤霉素后，禾苗徒長，不能夠抽穗出鞘，以利去雜。
6、及時除雜，個別稻穗可能未感受到低溫，在抽穗開花時，如果可育，要及時祛除。生物學混雜等其他混雜也要盡早祛除。
7、適時收獲，確保種子質(zhì)量。在母本齊穗20-25天左右，要搶晴收割。防止不育系生長遲緩的小苗，植株上的后發(fā)或再生小蘗，遇高溫正常灌漿結(jié)實，避免自身混雜。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果如下。
以低溫不育或短日低溫不育類型光溫敏不育系為遺傳工具的兩系法雜種優(yōu)勢利用與目前廣泛應用的以核質(zhì)互作雄性不育系、保持系以及恢復系為基礎的三系法比較，主要有以下三點優(yōu)越性1、不育系可一系兩用，在低溫條件下用于制種，在高溫條件下繁殖自身，因而可免除保持系，從而簡化了生產(chǎn)程序。
2、配組自由，選到優(yōu)良組合的機率極大地超過三系法。
3、避免了不育細胞質(zhì)對雜種優(yōu)勢的負效應和細胞質(zhì)的單一化。
目前生產(chǎn)上的超級雜交稻多屬兩系法組合，由于提高了配組自由度，從而提高了水稻雜交優(yōu)勢水平。但是目前利用較多的是高溫不育或長日高溫不育光溫敏核不育系。它們存在不育性不穩(wěn)定問題，在制種季節(jié)中幼穗分化發(fā)育時期遇上低溫天氣，產(chǎn)生育性轉(zhuǎn)換，容易造成自花授粉結(jié)實而降低雜交種子純度，常常導致大面積制種失敗，嚴重地制約了兩系法雜交稻的健康快速發(fā)展，提高不育系不育穩(wěn)定性是兩系法雜交稻發(fā)展的最關鍵問題。
一般地，各種低溫不育或短日低溫不育類型水稻光溫敏不育系的育性轉(zhuǎn)換臨界溫度為27-30℃之間，其在低于育性轉(zhuǎn)換臨界溫度時表現(xiàn)為完全雄行不育性。由于在制種季節(jié)中，低溫不育或短日低溫不育類型水稻光溫敏不育系幼穗分化發(fā)育時期容易遇上溫度在育性轉(zhuǎn)換臨界溫度之上的高溫天氣，會導致不育系產(chǎn)生正?；ǚ酆妥越唤Y(jié)實，所以目前低溫不育或短日低溫不育類型水稻光溫敏不育系還很少應用。利用低溫不育或短日低溫不育類型光溫敏不育系冷水串灌制種技術(shù)可以解決低溫不育或短日低溫不育類型水稻光溫敏不育系的不育性穩(wěn)定性問題，對其不育性進行人為的控制。制種風險性變得非常小，制種產(chǎn)量穩(wěn)定可靠，是較為理想的兩系法雜種優(yōu)勢利用方式。
在自然條件下，一般只有育性轉(zhuǎn)換臨界溫度達30℃以上的低溫不育或短日低溫不育類型水稻光溫敏不育系制種才能比較安全，但是目前幾乎沒有這種優(yōu)良的不育系，它的選育難度很大。而采用本發(fā)明，通過冷水串灌制種技術(shù)，育性轉(zhuǎn)換臨界溫度26℃及其以上的低溫不育或短日低溫不育類型水稻光溫敏不育系均能利用。育種實踐中，大多數(shù)低溫不育或短日低溫不育類型水稻光溫敏不育系的育性轉(zhuǎn)換臨界溫度能夠高達27℃以上，所以由于有本發(fā)明，低溫不育或短日低溫不育類型水稻光溫敏不育系的選育將變得效率非常高。容易獲得性狀優(yōu)良，配合力好，異交率高的各類型低溫不育或短日低溫不育類型水稻光溫敏不育系，容易獲得各類型強優(yōu)勢雜交水稻組合。
目前，我國早稻、粳稻面積占水稻播種面積的40％以上，由于不育系遺傳單一，生產(chǎn)上缺乏高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的雜交粳稻組合和適合長江流域作雙季早稻的早中熟組合，雜交中晚稻產(chǎn)量則呈現(xiàn)徘徊局面。利用本發(fā)明有利于培育強優(yōu)勢雜交早稻、雜交粳稻，能夠較容易地解決雜交粳稻和雜交早稻問題。有利于雜交水稻再一次飛躍發(fā)展，形成我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的雜交水稻技術(shù)，保持我國的領先地位，在雜交水稻發(fā)揮重要作用。它的廣泛應用，可能使作物雜種優(yōu)勢利用更加普及，在今后糧食安全保障的建立中發(fā)揮重大作用。
具體實施例方式
實施例1，低溫不育型核不育系雁農(nóng)S與父本9311雜交制種母本雁農(nóng)S(湘品審2001年第313號；雜交水稻1998，13(4)37-38)，為湖南衡陽市農(nóng)科所育成通過湖南省審定的低溫不育型光溫敏不育系。雁農(nóng)S育性轉(zhuǎn)換臨界溫度28-29℃。
父本雜交水稻制種常用父本9311，生產(chǎn)上廣泛應用兩系法雜交水稻組合兩優(yōu)培九(國審稻2001001；江蘇農(nóng)業(yè)學報，2000，16(4)193～196)的父本。
確定制種基地。選擇長沙大中型水庫下的灌水方便的呈狹長型的陽光充足、病蟲害少、土壤肥沃、交通便利的大面積成片水田，要求能夠保證冷水供應，制種田周圍100米以內(nèi)，除父本外，沒有其它水稻品種。
選擇最佳的抽穗揚花期。日平均氣溫24-30℃，花時氣溫28-32℃，相對濕度70％-90％，白天無連續(xù)三日雨，無風或有微風。以8月10日至8月20日較佳。
通過葉齡差期推算法，時差推算法和溫差推算法，算準父母本播種差期。父本9311在8月10日至8月20日抽穗，一般應比雁農(nóng)S早播23-25天。一般年份在5月8日播9311，6月2日播雁農(nóng)S。
培育適齡多蘗壯秧。浸種前將種子翻曬1～2天。篩選種子，除去混雜于種子中的發(fā)芽谷粒、泥塊、病粒等。浸種時先用鹽水選種，然后用清水洗凈后再進行浸種催芽。父母本的催芽要求做到“快、勻、壯”。選好秧田，下足底肥，稀播勻播，地膜覆蓋。生長至二葉一心時重施分蘗肥，移栽前5～7天施送嫁肥。在一葉一心至二葉一心期間每公頃噴施萬分之二點五的多效唑溶液750千克促進分蘗。
合理密植，插足基本苗。父母本行比2∶12，父本的株距13～20厘米，行距33～40厘米；母本的株距13～17厘米，行距13～17厘米。父母本均以插兩粒谷苗為宜。
加強田間管理，搭好豐產(chǎn)苗架，強化父本栽培。適氮、高磷、鉀栽培，氮、磷、鉀的比例約為1∶1∶1.5。對父本實行偏肥管理，父本移栽后4～6天，每公頃施尿素45～60千克，母本移栽后4～6天，每公頃追施尿素150千克，促進早發(fā)穩(wěn)長，達到穗大粒多、總穎花多和花粉量大的目的。父本在分蘗末期幼穗分化前，視苗情偏施一次球肥。水漿管理上總的要求是薄水插秧，活蔸后露田，淺水勤灌，干濕交替，以促進低、中位節(jié)分蘗?？山Y(jié)合中耕除草，看苗看地看天氣，適時適度排水露田，以增強土壤中的氧氣，促發(fā)新根，促進禾苗穩(wěn)健生長。同時要搞好病蟲的預測預報，及早防治。注意防治稻飛虱、螟蟲、紋枯、白葉枯、稻瘟病等。
預測幼穗發(fā)育進度，準時進行冷水串灌。當檢查到母本幼穗發(fā)育進入第3期時，日平均氣溫高于27℃，開始串灌19-24℃的恒定冷水。要求均勻流動，流量大，低溫水水層至少淹沒幼穗。要能使全田水溫大致均衡，不受過高氣溫影響，制種田各處地方水溫不高于26℃。出水口的水溫在26℃以下，進水口的水溫在18℃以上，下限水溫不能偏離18℃太遠，以免低溫傷害幼穗或終止幼穗發(fā)育。雁農(nóng)S育性轉(zhuǎn)換臨界溫度高于27℃，如果當日某個時段氣溫低至27℃以下，可停止冷水串灌。如果某日平均氣溫低至27℃以下，當天可不串灌冷水。串灌低溫冷水數(shù)天以后，當幼穗均發(fā)育進入7期時，停止串灌。
補充營養(yǎng)，促進幼穗生長發(fā)育。冷水灌溉后，生長發(fā)育變緩，有時出現(xiàn)葉片變黃現(xiàn)象，要及時補施含多種營養(yǎng)元素的復合肥料。
采用綜合措施，提高母本異交結(jié)實率?？茖W使用“赤霉素。使母本穗莖伸長，增大母本劍葉與主莖角度，解除母本“包頸”，提高穗粒外露率，增大穎花開穎角度，延長閉穎時間，提高母本柱頭外露率。在母本抽穗百分之五到百分之十，每公頃用赤霉素30克同時噴父母本；母本抽穗百分之二十到百分之三十時，每公頃用赤霉素120克噴母本；母本抽穗百分之五十時，每公頃用赤霉素75克同時噴父母本。采用竹桿人工輔助趕粉。
及時割去雜株。個別稻穗可能未感受到低溫，會表現(xiàn)可育，在抽穗開花時，及時祛除。同時在整個生育階段，要反復多次將混入的雜株徹底、干凈地拔除。
后期病蟲防治、水肥管理等，可參照三系雜交水稻制種的管理辦法，但特別要注意防治稻粒黑粉病。
適時收獲，確保種子質(zhì)量。在母本齊穗25天左右，搶晴收割，使個別后期未感受到低溫的小苗，再生苗，小分蘗不能正常灌漿結(jié)實。
制種研究結(jié)果表明，經(jīng)過冷水串灌處理，雁農(nóng)S表現(xiàn)完全雄性不育，花藥不開裂，無自交結(jié)實，雜交種子純度達到98.7％，同時制種產(chǎn)量高達2820公斤/公頃。未經(jīng)冷水串灌處理的同期對照雁農(nóng)S自交結(jié)實率達到42.9％，不能用于制種。
實施例2低溫不育型核不育系雁農(nóng)S與父本湘恢299制種母本雁農(nóng)S(湘品審2001年第313號；雜交水稻1998，13(4)37-38)，為湖南衡陽市農(nóng)科所育成通過湖南省審定的低溫不育型光溫敏不育系。雁農(nóng)S育性轉(zhuǎn)換臨界溫度28-29℃。
父本湘恢299(農(nóng)業(yè)植物新品種保護公告號CNA000930E)，三系雜交水稻常用恢復系。生產(chǎn)上廣泛應用的雜交水稻組合豐源優(yōu)299(湘審稻2004011)的父本。
確定制種基地。選擇長沙大中型水庫下的灌水方便的呈狹長型的陽光充足、病蟲害少、土壤肥沃、交通便利的大面積成片水田，要求能夠保證冷水供應，制種田周圍100米以內(nèi)，除父本外，沒有其它水稻品種，選擇最佳的抽穗揚花期。以6月28日至7月6日較佳。一般湘恢299應比雁農(nóng)S早播5-7天。一般年份在4月1日播雁農(nóng)S，3月25日播湘恢299。
培育適齡多蘗壯秧。浸種前篩選種子，除去發(fā)芽谷粒、泥塊、病粒等。浸種時先用鹽水選種，然后用清水洗凈后再進行浸種催芽。父母本的催芽做到“快、勻、壯”。選好秧田，下足底肥，稀播勻播，地膜覆蓋。父本秧田播種量為25-35千克/公頃，母本在45千克/公頃左右。生長至二葉一心時重施分蘗肥，移栽前5～7天施送嫁肥。在一葉一心至二葉一心期間每公頃噴施萬分之二點五的多效唑溶液750千克促進分蘗。
合理密植，插足基本苗。父母本行比2∶12，父本的株距16～20厘米，行距33～36厘米；母本的株距10～13厘米，行距13～17厘米。父母本均插兩粒谷苗。
加強田間管理，搭好豐產(chǎn)苗架，強化父本栽培。適氮、高磷、鉀栽培，氮、磷、鉀的比例約為1∶1∶1.5。對父本實行偏肥管理，父本移栽后4～6天，每公頃施尿素45～60千克，母本移栽后4～6天，每公頃追施尿素150千克，促進早發(fā)穩(wěn)長，達到穗大粒多、總穎花多和花粉量大的目的。父本在分蘗末期幼穗分化前，視苗情偏施一次球肥。水漿管理上總的要求是薄水插秧，活蔸后露田，淺水勤灌，干濕交替，以促進低、中位節(jié)分蘗?？山Y(jié)合中耕除草，看苗看地看天氣，適時適度排水露田，以增強土壤中的氧氣，促發(fā)新根，促進禾苗穩(wěn)健生長。同時要搞好病蟲的預測預報，及早防治。注意防治稻飛虱、螟蟲、紋枯、白葉枯、稻瘟病等。
預測幼穗發(fā)育進度，準時進行冷水串灌。當檢查到母本幼穗發(fā)育進入第3期時，日平均氣溫高于27℃，開始串灌19-24℃的恒定冷水。要求均勻流動，流量大，低溫水水層至少淹沒幼穗。要能使全田水溫大致均衡，不受過高氣溫影響，制種田各處地方水溫不高于26℃。出水口的水溫在26℃以下，進水口的水溫在18℃以上，下限水溫不能偏離18℃太遠，以免低溫傷害幼穗或終止幼穗發(fā)育。雁農(nóng)S育性轉(zhuǎn)換臨界溫度高于27℃，如果當日某個時段氣溫低至27℃以下，可停止冷水串灌。如果某日平均氣溫低至27℃以下，當天可不串灌冷水。串灌低溫冷水數(shù)天以后，當幼穗均發(fā)育進入7期時，停止串灌。
補充營養(yǎng)，促進幼穗生長發(fā)育。冷水灌溉后，生長發(fā)育變緩，有時出現(xiàn)葉片變黃現(xiàn)象，要及時補施含多種營養(yǎng)元素的復合肥料。
采用綜合措施，提高母本異交結(jié)實率。科學使用赤霉素。使母本穗莖伸長，增大母本劍葉與主莖角度，解除母本“包頸”，提高穗粒外露率，增大穎花開穎角度，延長閉穎時間，提高母本柱頭外露率。在母本抽穗百分之五到百分之十，每公頃用赤霉素30克同時噴父母本；母本抽穗百分之二十到百分之三十時，每公頃用赤霉素120克噴母本；母本抽穗百分之五十時，每公頃用赤霉素75克同時噴父母本。采用竹桿人工輔助趕粉。
及時割去雜株。個別稻穗可能未感受到低溫，會表現(xiàn)可育，在抽穗開花時，及時祛除。同時在整個生育階段，要反復多次將混入的雜株徹底、干凈地拔除。
后期病蟲防治、水肥管理等，可參照三系雜交水稻制種的管理辦法，但特別要注意防治稻粒黑粉病。
適時收獲，確保種子質(zhì)量。在母本齊穗25天左右，搶晴收割，使個別后期未感受到低溫的小苗，再生苗，小分蘗不能正常灌漿結(jié)實。
制種研究結(jié)果表明，經(jīng)過冷水串灌處理，雁農(nóng)S表現(xiàn)完全雄性不育，花藥不開裂，無自交結(jié)實，雜交種子純度達到98.4％，同時制種產(chǎn)量高達2612公斤/公頃。未經(jīng)冷水串灌處理的對照雁農(nóng)S自交結(jié)實率達到21.3％。
實施例3低溫不育型核不育系2610S與父本9311雜交制種母本2610S，為湖南雜交水稻研究中心孫梅元在香125S中發(fā)現(xiàn)的低溫不育型光溫敏不育系(市售可得)。2610S育性轉(zhuǎn)換臨界溫度28-29℃。
父本雜交水稻制種常用父本9311，生產(chǎn)上廣泛應用兩系法雜交水稻組合兩優(yōu)培九(國審稻2001001；江蘇農(nóng)業(yè)學報，2000，16(4)193～196)的父本。
確定制種基地。選擇長沙大中型水庫下的灌水方便的陽光充足、病蟲害少、土壤肥沃、交通便利的大面積成片水田，要求能夠保證冷水供應，制種田周圍100米以內(nèi)，除父本外，沒有其它水稻品種，選擇最佳的抽穗揚花期。日平均氣溫24-30℃，花時氣溫28-32℃，相對濕度70％-90％，白天無連續(xù)三日雨，無風或有微風。以8月10日至8月20日較佳。
通過葉齡差期推算法，時差推算法和溫差推算法，算準父母本播種差期。9311在8月10日至8月20日抽穗，一般應比2610S早播35-37天，一般年份在5月7日左右播9311，6月12日左右播2610S。
培育適齡多蘗壯秧。浸種前將種子翻曬1～2天。篩選種子，除去混雜于種子中的發(fā)芽谷粒、泥塊、病粒等。浸種時先用鹽水選種，然后用清水洗凈后再進行浸種催芽。父母本的催芽要求做到“快、勻、壯”。選好秧田，下足底肥，稀播勻播。生長至二葉一心時重施分蘗肥，移栽前5～7天施送嫁肥。在一葉一心至二葉一心期間每公頃噴施萬分之二點五的多效唑溶液750千克，以促進分蘗。
合理密植，插足基本苗。父母本行比2∶14，父本的株距13～20厘米，行距33～40厘米；母本的株距10～13厘米，行距13～17厘米。父母本均以插兩粒谷苗為宜。
加強田間管理，搭好豐產(chǎn)苗架，強化父本栽培。適氮、高磷、鉀栽培，氮、磷、鉀的比例約為1∶1∶1.5。對父本實行偏肥管理，父本移栽后4～6天，每公頃施尿素45～60千克，母本移栽后4～6天，每公頃追施尿素180千克，促進早發(fā)穩(wěn)長，達到穗大粒多、總穎花多和花粉量大的目的。父本在分蘗末期幼穗分化前，視苗情偏施一次球肥。水漿管理上總的要求是薄水插秧，活蔸后露田，淺水勤灌，干濕交替，以促進低、中位節(jié)分蘗。可結(jié)合中耕除草，看苗看地看天氣，適時適度排水露田，以增強土壤中的氧氣，促發(fā)新根，促進禾苗穩(wěn)健生長。同時要搞好病蟲的預測預報，及早防治。注意防治稻飛虱、螟蟲、紋枯、白葉枯、稻瘟病等。
預測幼穗發(fā)育進度，準時進行冷水串灌。當檢查到母本幼穗發(fā)育進入第3期時，日平均氣溫高于27℃，開始串灌19-24℃的恒定冷水。要求均勻流動，流量大，低溫水水層至少淹沒幼穗。要能使全田水溫大致均衡，不受過高氣溫影響，制種田各處地方水溫不高于26℃。出水口的水溫在26℃以下，進水口的水溫在18℃以上，下限水溫不能偏離18℃太遠，以免低溫傷害幼穗或終止幼穗發(fā)育。2610S育性轉(zhuǎn)換臨界溫度高于27℃，如果當日某個時段氣溫低至27℃以下，可停止冷水串灌。如果某日平均氣溫低至27℃以下，當天可不串灌冷水。串灌低溫冷水數(shù)天以后，當幼穗均發(fā)育進入7期時，停止串灌。
補充營養(yǎng)，促進幼穗生長發(fā)育。冷水灌溉后，生長發(fā)育變緩，有時出現(xiàn)葉片變黃現(xiàn)象，要及時補施含多種營養(yǎng)元素的復合肥料。
采用綜合措施，提高母本異交結(jié)實率?？茖W使用“九二0”。使母本穗莖伸長，增大母本劍葉與主莖角度，解除母本“包頸”，提高穗粒外露率，增大穎花開穎角度，延長閉穎時間，提高母本柱頭外露率。在母本抽穗百分之五到百分之十，每公頃用“九二0”30克同時噴父母本；母本抽穗百分之二十到百分之三十時，每公頃用“九二0”120克噴母本；母本抽穗百分之五十時，每公頃用“九二0”75克同時噴父母本。采用竹桿人工輔助趕粉。
及時割去雜株。個別稻穗可能未感受到低溫，會表現(xiàn)可育，在抽穗開花時，及時祛除。在整個生育階段，要反復多次將混入的雜株徹底、干凈地拔除。
后期病蟲防治、水肥管理等，可參照三系雜交水稻制種的管理辦法，但特別要注意防治稻粒黑粉病。
適時收獲，確保種子質(zhì)量。在母本齊穗25天左右，搶晴收割，使個別后期未感受到低溫的小苗，再生苗，小分蘗不能正常灌漿結(jié)實。制種研究結(jié)果表明，經(jīng)過冷水串灌處理，2610S表現(xiàn)完全雄性不育，花藥不開裂，無自交結(jié)實，雜交種子純度達到99.2％，同時制種產(chǎn)量高達2406公斤/公頃。未經(jīng)冷水串灌處理的同期對照2610S自交結(jié)實率達到46.7％，不能用于制種。
權(quán)利要求
1.一種低溫不育或短日低溫不育水稻光溫敏雄性不育系的制種方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟1)選取父本和母本進行播種，其中以低溫不育或短日低溫不育光溫敏不育系作為母本；2)在母本幼穗育性轉(zhuǎn)換敏感期，當外界氣溫高于母本的育性轉(zhuǎn)換的臨界溫度時，進行冷水灌溉，降低穗部溫度，使母本幼穗處于低于育性轉(zhuǎn)換的臨界溫度的條件下，保持完全雄性不育；3)使父本和母本雜交；4)生長并收獲。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，適于使用該方法制種的低溫不育或短日低溫不育光溫敏不育系為雁農(nóng)或2610S。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟2)中，進行冷水灌溉，母本穗部溫度在16℃以上，不育系育性轉(zhuǎn)換的臨界溫度以下。
全文摘要
一種低溫不育或短日低溫不育水稻光溫敏雄性不育系的制種方法，主要包括以下步驟1)選取父本和母本進行播種，其中以低溫不育或短日低溫不育光溫敏不育系作為母本；2)在母本幼穗育性轉(zhuǎn)換敏感期，當外界氣溫高于母本的育性轉(zhuǎn)換的臨界溫度時，進行冷水灌溉，降低穗部溫度，以使幼穗處于低于育性轉(zhuǎn)換的臨界溫度的條件下，保持完全雄性不育；3)使父本和母本雜交；4)生長并收獲。利用本分明可以解決低溫不育或短日低溫不育類型水稻光溫敏不育系制種時不育性不穩(wěn)定的問題，對其不育性進行人為的控制。并且可以提高優(yōu)良配合力光溫敏不育系和各類型強優(yōu)雜交組合的育種效率。
文檔編號A01G16/00GK101044834SQ20061006594
公開日2007年10月3日 申請日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月27日
發(fā)明者李新奇, 趙昌平, 袁隆平 申請人:湖南雜交水稻研究中心, 北京雜交小麥工程技術(shù)研究中心