雜交水稻高效配組的方法研究

蔡星星　李興華　張盛　王歡　周強(qiáng)

摘要? ? 測(cè)配組合是選育雜交水稻品種必需的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的方法以人工剪穎為主，效率低，種子易發(fā)霉，工作環(huán)境差。隨著我國(guó)留守人口老齡化的加速，請(qǐng)工難、請(qǐng)工貴成了農(nóng)業(yè)科研工作的一個(gè)難題。傳統(tǒng)配組的方法已不再滿足現(xiàn)代育種工作的需求。本文設(shè)計(jì)了一種新的配組方法，并對(duì)該方法開(kāi)展了試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，該方法極大地提高了配組的效率，降低了配組費(fèi)用，是一種值得推廣的配組方法。

關(guān)鍵詞? ? 雜交水稻;配組;方法

中圖分類號(hào)? ? S511? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2020）03-0031-02

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

雜交水稻為保障全球糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了巨大作用[1]。雜交稻較常規(guī)稻一般能增產(chǎn)10%以上[2]。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）將發(fā)展雜交水稻作為解決貧困地區(qū)饑餓問(wèn)題的首選農(nóng)業(yè)技術(shù)[3]。新環(huán)境下，農(nóng)戶對(duì)雜交稻提出了更高的要求，除了高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)外，優(yōu)質(zhì)和高效將是農(nóng)戶選擇雜交稻品種的重要依據(jù)[4]。這意味著雜交稻的門(mén)檻更高，配組出能夠適應(yīng)當(dāng)前市場(chǎng)環(huán)境的品種變得更加困難。

雜交稻的選育要經(jīng)過(guò)大規(guī)模的配組測(cè)試，從中選出產(chǎn)量、抗性、米質(zhì)、熟期能夠達(dá)到審定標(biāo)準(zhǔn)的組合。一個(gè)好的雜交稻品種是從數(shù)千個(gè)組合中選出來(lái)的，測(cè)配組合是育種家選育雜交稻品種工作中任務(wù)量最大的一個(gè)環(huán)節(jié)。盡管功能基因組的發(fā)展為基因組功能的預(yù)測(cè)提供了可能，但是F1的田間表現(xiàn)依然是最直接、有效、可靠的唯一途徑。雜交水稻的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到一個(gè)較高的水平，要打破這種瓶頸就要增加測(cè)配組合的基數(shù)。規(guī)模化、程序化、標(biāo)準(zhǔn)化和信息化是現(xiàn)代商業(yè)化育種的重要標(biāo)志[5]。建立高效的育種程序是保障規(guī)?；a(chǎn)、降低育種成本的重要途徑，也是保障品種產(chǎn)出的基礎(chǔ)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水稻生產(chǎn)比較效益降低，促使水稻育種由過(guò)去追求高產(chǎn)為主，轉(zhuǎn)向追求整個(gè)過(guò)程的高效。首先體現(xiàn)在水稻育種技術(shù)的高效性[6]。

傳統(tǒng)的配組試驗(yàn)，需要試驗(yàn)人員用剪刀將不育系的穎花逐個(gè)剪開(kāi)，用雜交袋套上授粉。一個(gè)組合大概需要剪4～6個(gè)穗子的穎花（超過(guò)1 000個(gè)）才能獲得足夠的種子。遇到高溫或陰雨天氣結(jié)實(shí)率會(huì)較低，種子在雜交袋中生長(zhǎng)18 d左右，極易發(fā)霉，影響種子質(zhì)量。這種方法用工多、效果差，后期脫粒繁瑣，需要在室外高溫下作業(yè)，工作條件差。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和勞動(dòng)力短缺，雜交水稻育種和種子生產(chǎn)技術(shù)需要不斷地創(chuàng)新提高[7]。生活水平的提高和社會(huì)生產(chǎn)的多元化，使得廣大勞動(dòng)者不愿再?gòu)氖聢?bào)酬低、條件差的農(nóng)事工作。勞動(dòng)力尤其是青年勞動(dòng)力匱乏為農(nóng)業(yè)科學(xué)研究工作造成了一定困擾。

本課題組為解決測(cè)配組合遇到的實(shí)際困難，嘗試采取了一種高效的配組方法，極大減少了用工費(fèi)用，提高了配組效率，是一種值得推廣的高效配組方法。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)材料

恢復(fù)系：本研究團(tuán)隊(duì)選育的恢復(fù)系86份，編號(hào)為CR。

不育系：本研究團(tuán)隊(duì)自選不育系33份，外單位引不育系13份，共計(jì)46份。其中兩系不育系42份、三系不育系4份，編號(hào)為CA。配制抗稻瘟病中稻、晚稻組合2 000份，用于篩選優(yōu)于對(duì)照豐兩優(yōu)4號(hào)、金優(yōu)207的雜交稻組合，參加品種區(qū)試。

1.2? ? 試驗(yàn)方法

1.2.1? ? 播期調(diào)整?；謴?fù)系與不育系合計(jì)132份，播始?xì)v期不盡相同，但基本集中在73～92 d之間。不育系與恢復(fù)系相隔7 d抽穗可以收到足夠的種子用于株系比產(chǎn)。將所有材料理論始穗期調(diào)整到8月15日（避開(kāi)高溫集中的天氣），理論播期前后相隔3 d的可一起播種。將132份材料分4批播種，播種時(shí)間分別是5月14日、5月20日、5月26日、6月1日。

1.2.2? ? 播種與插秧。計(jì)算好播種量，正常播種，合理秧田管理。為減少工作量和繁瑣程度，可將相隔6 d播種的材料一起插秧。因此，只需要插2次秧即可將所有材料移栽到大田。

插秧按圖1、2所示進(jìn)行。株距較大，有利于水稻分蘗，可以拉長(zhǎng)揚(yáng)花時(shí)間，使父、母本相遇得更好。有利于揚(yáng)花期相差較長(zhǎng)的材料完成授粉。

1.2.3? ? 隔離與除雜。將不同恢復(fù)系間用不低于2 m寬的隔離布隔離，所有恢復(fù)系隔離時(shí)一側(cè)間留40 cm過(guò)道，如圖3、4所示;除雜很重要，一個(gè)恢復(fù)系周圍安排了46個(gè)不育系，若個(gè)別材料不純會(huì)污染多個(gè)組合。苗期觀察葉鞘顏色除雜，分蘗期看株葉形態(tài)，抽穗期看抽穗時(shí)間、花粉敗育情況。

1.2.4? ? 噴施九二○與趕粉。九二○可適當(dāng)推遲噴施，待大部分不育系始穗了再一起噴施。測(cè)配組合對(duì)產(chǎn)量不做嚴(yán)格要求，滿足翌年株系鑒定即可（50株），一般要求種子量有100粒。九二○噴施少于組合制種噴施標(biāo)準(zhǔn);每天9：30—11：30用竹竿趕粉3次。2～3個(gè)人即可完成每天的趕粉工作。

2? ? 結(jié)果與分析

試驗(yàn)用地1 066.67 m2，理論測(cè)配組合3 870個(gè)，實(shí)際測(cè)配組合2 900個(gè)（部分父、母本均不抗稻瘟病的材料未測(cè)），實(shí)際獲得種子量大于100粒的組合>2 500個(gè)。極大地減少了用工量，提高了配組效率，結(jié)實(shí)率較高（圖5），達(dá)到了試驗(yàn)的預(yù)期效果。

3? ? 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，本方法降低了配組成本，提高了配組效率，很好地解決了用工難、用工多的問(wèn)題。該方法前期插秧較繁瑣，但后期操作簡(jiǎn)單高效，是實(shí)現(xiàn)規(guī)?；浣M的有效途徑。操作中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：一是適當(dāng)稀植，拉長(zhǎng)父、母本的揚(yáng)花期，使花期相遇的更好。同時(shí)，避免早播種的材料長(zhǎng)勢(shì)過(guò)快影響相鄰的材料。二是稀植使水稻分蘗變多，生育期變長(zhǎng)，實(shí)際生育期與大田有一定出入。也可以播2期父本，間隔7 d左右，可一起插秧。本試驗(yàn)是課題組首次較大規(guī)模地使用該方法，也是為適應(yīng)當(dāng)前用工環(huán)境嘗試的新方法。在有限的條件下，很好地解決了配組難、過(guò)程繁瑣的問(wèn)題。該方法還有很大的應(yīng)用空間，單次配組數(shù)目可以達(dá)到1萬(wàn)個(gè)以上，視配組需要而定。實(shí)踐證明，這是有效可行的配組方法，為科學(xué)化、規(guī)?；浣M提供了新的思路。

4? ? 參考文獻(xiàn)

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