一種雜交水稻的制種方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種雜交水稻的制種方法。
【背景技術】
[0002]雜交水稻指選用兩個在遺傳上有一定差異，同時它們的優良性狀又能互補的水稻品種，進行雜交，生產具有雜種優勢的第一代雜交種，用于生產，這就是雜交水稻。雜種優勢是生物界普遍現象，利用雜種優勢提高農作物產量和品質是現代農業科學的主要成就之
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[0003]現有的雜交水稻的制種，是以雄性不育系作為母本，雄性不育恢復系作為父本，父本母本按照一定的行比相間種植，花期相遇，母本接受父本的花粉而受精結實，生產雜交種子，是一個異交結實的過程。
[0004]現有的制種方式具有若干缺陷，1.父本、母本平行種植，不利于機械化栽插及收害J;2.現有母本授粉通過竹竿敲擊或拉繩趕粉方式，操作繁瑣，效率不高；3.生理花期，花時有差異，不能確保父本、母本同期、同時段開花，雜交水稻制種由于父本母本生育期的差異，一般大部分組合制種不能同時播種，兩親本播種時間的差異就是播差期，播差期是根據兩個親本的生育期和生育特性(感光性、感溫性、營養生長性)和理想花期相遇的始穗期標準來確定，要確定一個組合的適宜播差期，必須對該組合的親本進行多年的分期播種試驗觀察，了解親本的生育期和生理特性的變化規律，在此基礎上，采用時差法、葉差法、溫差法來計算確定播差期；某些雜交組合的父母本，開花期間對天氣因素(高、低溫)的敏感程度不同，因此開花時間有錯開，特別是秈粳交的組合粳型，親本一般開花時間較遲，為11點30以后，而秈型親本一般在10點30左右，對制種產量有一定影響，特別是秈粳交組合，甚至造成制種失敗；4.受外界氣候及開花期間天氣因素影響較大，一般要求開花期日平均溫度26-28度，日最高溫度不超過35度，日最低溫度不低于21度，晝夜溫差大(10度以上)，田間濕度在70%-90%，無干熱風天氣，授粉時最大風速在4m/s以下，光照充足，不會出現3天連續陰雨天氣；5.為保證雜種的純度，一般需在父母本盛花期和種子收割前進行除雜。
【發明內容】
[0005]為了克服現有技術的局限及不足，本發明提供一種雜交水稻的制種方法。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種雜交水稻的制種方法，包括以下步驟:a.母本的播種栽插及田間管理；b.安排父本的播插期，根據生產地的氣候條件做好父本的播種栽插及田間管理，與母本分田栽插少量父本，采集足夠離體培養需要的花粉，再進行父本花粉的組培增殖及粉碎、貯存、復活環節；c.在母本盛花期進行人工授粉；d.授粉后母本的田間管理以及雜交種子的收割、干燥及貯藏。
[0007]進一步，在步驟a中，根據生產地域的氣候條件，安排母本的最適播種期，如母本本身特性適合撒播，則可直接撒播而無需育秧，如母本本身特性需要育秧，可以采用拋秧或者插秧的方式進行栽插，并做好母本后續的田間管理。
[0008]進一步，在步驟b中，綜合考慮父母本的花期差異，花粉組培增殖所需的時間以及花粉可貯存的時間，安排父本的播期及花粉的組培增殖及粉碎、貯存、復活環節的時間，保證在母本盛花期之前準備好花粉，當生產地域氣候條件限制父本的播期時，可異地種植父本。
[0009]進一步，在步驟b中，用超微粉碎機粉碎培養的花粉粒。
[0010]進一步，在步驟b中，貯存過程為，將花粉置于經過消毒殺菌的環境下，溫度為-5攝氏度到10攝氏度，濕度在60%以下。
[0011]進一步，在步驟b中，在步驟c進行人工授粉之前，進行花粉的復活環節。
[0012]更進一步，在步驟b中，將貯存的花粉取出置于無菌潔凈的常溫下，回醒6-12小時，實現復活。
[0013]進一步，在步驟c中，在母本盛花期用噴粉器將粉碎、貯存、復活的花粉粒噴灑在母本上，進行人工授粉。
[0014]為保證授粉質量，在步驟c中，人工授粉時，在母本盛花期，每天噴花粉2-5次，每天12時前后必須噴2-3次。
[0015]本發明的有益效果是:1.基本上消除了父本、母本花期差異對大面積雜交制種生產活動的影響，極大提高了雜交水稻制種的產量和安全性。2.大規模制種時母本大田間無需栽培父本，有利于機械化生產，提高制種產量，減少了田間除雜的工作量，同時也提高了雜交種子的純度。3.便于秈粳雜交時的大規模制種。4.有利于提高遠緣雜交的成功率，可極大的提高雜種組合的雜種優勢，從而大幅增產。5.可節省大規模制種時的生產成本，尤其是人工成本。6.節省了大量的栽插父本的田地面積，間接的增產。
【具體實施方式】
[0016]本實施例的一種雜交水稻的制種方法，包括以下步驟:
a.根據生產地域的氣候條件，安排母本的最適播種期，如母本本身特性適合撒播，則可直接撒播而無需育秧，如母本本身特性需要育秧，可以采用拋秧或者插秧的方式進行栽插，進行母本的播種栽插，并做好母本后續的田間管理。
[0017]b.根據母本播插期估測母本開花期，綜合考慮父母本的花期差異，花粉組培增殖所需的時間以及花粉可貯存的時間，安排父本的播插期，及花粉的組培增殖及粉碎、貯存、復活環節的時間，時間差期上可預留空間，保證在母本盛花期之前準備好花粉，根據生產地的氣候條件做好父本的播種栽插及田間管理，與母本分田栽插少量父本，當生產地域氣候條件限制父本的播期時，可異地種植父本，然后采集足夠離體培養需要的花粉，再進行父本花粉的組培增殖及粉碎、貯存、復活環節，粉碎環節使用超微粉碎機對花粉進行不破壁粉碎，不破壁粉碎保護了花粉的結構，提高了花粉的活性，在需要進行步驟c的人工授粉時，再進行花粉的復活。
[0018]c.在母本盛花期進行人工授粉，在本【具體實施方式】中，在母本盛花期用噴粉器將復活的花粉粒噴灑在母本上，進行人工授粉。噴粉步驟可以采用多種方式，I是將花粉加水及輔助劑，乳化稀釋成花粉液，在母本盛花期，每天噴花粉液2-5次，每天12時前后必須噴2-3次。2是將花粉直接用噴氣式噴粉。
[0019]d.授粉后母本的田間管理以及雜交種子的收割、干燥及貯藏。
[0020]在步驟b中，水稻花粉的采集:可以采用人工手動的方式，將袋子套在父本上，然后抖動父本，從而收集花粉。也可以使用花粉采集機，通過吸粉嘴將父本上落下的花粉吸入花粉杯中，從而達到采集目的。
[0021]水稻花粉的組培，即離體培養、增殖過程:包括滅菌、接種和培養。
[0022]其中，培養基較為關鍵，植物組織培養培養基的主要成分包括:
1.無機營養物:無機營養物主要由大量元素和微量元素兩部分組成，大量元素主要包括氮、磷、鉀、鈣、鎂和硫六種，氮源通常有硝態氮或銨態氮，但在培養基中用硝態氮的較多，也有將硝態氮和銨態氮混合使用的。磷和硫則常用磷酸鹽和硫酸鹽來提供。鉀是培養基中主要的陽離子，在近代的培養基中，其數量有逐漸提高的趨勢。而鈣、鈉、鎂的需要則較少。培養基所需的鈉和氯化物，由鈣鹽、磷酸鹽或微量營養物提供。微量元素包括碘、錳、鋅、鉬、銅、鈷和鐵，這些元素有的對生命活動的某個過程十分有用，有的對蛋白質或酶的生物活性十分重要，有的是參與某些生物過程的調節。培養基中的鐵離子，大多以螯合鐵的形式存在，即FeS04與Na2—EDTA (螯合劑)的混合。
[0023]2.碳源:培養的植物組織或細胞，它們的光合作用較弱。因此，需要在培養基中附加一些碳水化合物以供需要。培養基中的碳水化合物通常是蔗糖或D-葡萄糖，用量通常為2%_4%，高者可達5%，亦可用市售的白糖所代替，但一般應增加用量，而且最好用比較固定的廠家生產的產品，以保證實驗的穩定性。
[0024]3.有機營養成分:包括人工合成或天然的有機附加物(包括維生素，氨基酸及其它有機物質等)。最常用的有酪朊水解物(水解乳蛋白、水解酪蛋白CH)、酵母提取物、玉米胚乳、麥芽浸出物、西紅柿汁、椰子汁(CM)及各種氨基酸如甘氨酸(氨基乙酸)等。維生素:在培養基中加入維生素，常有利于外植體的發育。培養基中的維生素屬于B族維生素，其中效果最佳的有硫氨素(維生素BI)、鹽酸吡哆醇(維生素B6)和維生素H (生物素)、泛酸鈣等、肌醇(環己六醇)、煙酸。在部分培養基中還添加維生素BX (氨酰苯甲酸)、維生素C (抗壞血酸)、維生素E (生育酚)、、維生素B12 (氰鈷胺酸)、維生素BC (葉酸)、維生素B2 (核黃素)和氯化膽堿等維生素。這些可能對某些植物或植物的某些代謝過程有重要作用，如肌醇主要以磷酸肌醇和磷脂酰肌醇的形式參與由Ca介導的信號轉導。
[0025]4.生長調節物質(常稱為激素)，常用的生長調節物質大致包括以下三類:
(I)植物生長素類。主要作用是:誘導愈傷組織的產生，促進細胞脫分化；促進細胞的伸長；促進生根。如吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、IBA (B引噪丁酸)、Ν0Α (萘氧乙酸)，P_CPA(對氯苯氧乙酸)、2，4-D (2，4_ 二氯苯氧乙酸)，2，4，5-T (2，4，5-三氯苯氧乙酸)和ABT生根粉等。生長素的使用濃度通常為0.1?10mg/L。這類在本專利中不要添加。
[0026](2)細胞分裂素。如玉米素、6-芐基嘌呤(6-BA或BAP)和激動素(Kt，6-呋喃氨基嘌呤)、2IP (異戊烯氨基嘌呤)和TDZ (thidiazuron,噻二唑苯基脲)等。作用主要是:第一，促進細胞分裂和擴大(與生長素促進細胞伸長的作用不同)，可使莖增粗，而抑制莖伸長；第二，誘導芽的分化，促進側芽萌發生長；第三，抑制衰老，減少葉綠素的分解。延緩離體組織或器官的衰老過程，有保鮮的效果。但是，細胞分裂素對根的生長一般起抑制作用。在組培中，細胞分裂素的使用濃度通常為0.1?1mg / Lo細胞分裂素常常與生長素相互配合，用以調節細胞分裂，細胞伸長，細胞分化和器官形成。在本專利中，酌量添加可促進細胞分裂的該類單一或組合成分。
[0027](3)赤霉素。組織培養中使用的赤霉素只有一種，即赤霉酸(GA3)。雖然已經用于頂端分生組織的培養和維管分化的研究，但在培養基中很少添加，因為它的作用往往是負面的，在本專利中，優選不添加。
[0028]5.瓊脂或其他支持物，除液