賀 蘭
(北京金色農華種業科技有限公司華北事業部,河北石家莊 050011)
雜交種子通常指兩個親本雜交產生的F1種子。生產上利用雜種優勢必須年年生產F1種子,同時也必須年年繁殖雜交的親本種子,因此配套的雜交種子生產包括親本繁殖和F1制種。對于玉米這種需要人工去雄的作物,親本繁殖同純系品種種子生產,只是防雜保純更加嚴格;而對于水稻這種利用核質互作雄性不育性的作物,親本繁殖方法同雜交種子生產,只是所用的父本不同。雜交種子生產技術可以分為兩部分,一部分是常規技術,包括播前精細耕地,保證墑情,一播全苗,肥水管理,病蟲防治等;另一部分是特殊技術,主要包括隔離區的設置,父母本間種行比,調節播期,田間去雜去劣,母本去雄,輔助授粉等。只有在常規技術運用得當,有了豐產苗架時,特殊技術才會收到應有的效果。特殊技術的主要內容分述如下:
按比例安排親本繁殖田和雜交制種田面積,可以避免因比例失調而影響配套繁殖和造成浪費。確定比例的依據是當地生產上該作物的種植面積、單位面積的用種量、單位面積的制種產量和親本繁殖產量。
不論是親本繁殖還是雜交制種都要種在隔離區內,以防本作物的其他品種或品系的花粉參與受精,造成生物學混雜。常用的隔離方法有空間隔離、屏障隔離和花期隔離(亦稱時間隔離)。
空間隔離是指種子田周圍有足夠的空間不種植同一作物。隔離距離因作物種類而異。異花授粉作物和常異花授粉作物一般花粉量大且傳播的距離較遠,自花授粉作物的花粉量小,傳播的距離較近。因此,異花授粉作物和常異花授粉作物的隔離距離要大,自花授粉作物的隔離距離相對較小。研究表明,玉米、高粱繁種田的隔離距離應在400 m以上,水稻應在200 m以上。
當按空間隔離的標準安排制種田遇到困難時,可考慮屏障隔離和花期隔離,以便縮短隔離距離。屏障隔離是利用制種田附近的山崗、樹林、村莊和高稈作物等進行隔離。花期隔離是指隔離距離以內的本作物其他品種的開花期,要么在制種田母本開花前就已結束,要么在繁殖制種田母本終花結束后才開始。
父母本種植行比是指繁殖制種田中父母本相間種植的行數比例。確定行比的原則是在確保母本開花時有足夠的父本花粉供應的前提下盡可能增加母本行數。一般在父本植株高、花粉量大、傳播距離也較遠的情況下,母本行數可適當增加。播種時要在父本行內種植標志性作物,以便去雄時容易區分。
優勢雜種的父母本生育期常有一定差異,因此對雜交制種田的父母本經常要采取不同的播種期,以便達到花期父母本相遇。調節親本播期的原則:
對于異花授粉作物和常異花授粉作物,一是“寧可母本等父本,不可父本等母本”,二是將母本安排在最適宜的播期,然后調節父本的播期。前者是因為雌蕊壽命長且固定著生于一處,花粉壽命短且隨開花隨飄散;后者是因為種子產量是由母本產量決定的。
對于自花授粉作物如雜交水稻,父本一般分二三期播種,調節親本的原則,一是“寧可母本等父本,不可父本等母本”,二是將開花期安排在最適宜的季節。前者是因為父本略早幾天開花能對母本實行花粉 “兩頭包”,母本當天開花當天閉穎,如果比第一期父本早開花幾天,就失去幾天受精的機會;后者是因為高溫、低溫或陰雨天氣對異交結實不利。
通過調節播期,雄性不育系繁殖田一般都能花期相遇,但雜交制種田在氣候比較異常的年份,如遇干旱或低溫年份,因親本生物學特性差異較大,對變化條件反應不一,仍可能出現父母本花期不遇問題。在這種情況下,就要進行花期預測,發現花期相遇有問題時要及早采取花期調節措施。花期預測有葉片預測法、幼穗分化檢查法和生長錐解剖法。其中葉片預測法又分為標葉調查法、倒葉齡法和觸摸葉片法。花期調節一般采用偏水偏肥、剪苞葉、剪花絲的方法。玉米制種花期不遇已成定局時,可采取人工輔助授粉方法,這要事先在制種區近旁分期加播一定行數的父本作為采粉區。
去雜就是以親本的性狀標準去鑒別、拔除雜株,目的在于保證親本純度和雜種種子質量。去劣就是以整個制種田的平均長勢為依據去除大株、小株,目的在于使整個地塊植株整齊,進而保證雜交種子質量。原則上去雜應貫穿于從出苗到收獲脫粒整個過程,但在開花散粉前拔除雜株的效果顯然比開花后拔除好,因為親本繁殖田和雜交制種田都處于異交狀態,雜株花粉所造成的生物學混雜是非常嚴重的;而去劣應從出苗開始一直到開花散粉前。制種田不育系行中的保持系雜株,只有在開花前很短的一段時間內根據退化花藥和敗育花粉才能區分,必須抓住這一時機加以去除。其他雜株可以根據不同生育時期容易鑒別的性狀去除。如玉米、高粱、水稻苗期常根據葉鞘顏色、葉片寬窄等去雜,抽穗時根據植株高矮、出穗早晚、穗形等去雜,成熟時玉米根據穗型、粒色及軸色,高粱根據粒色、殼色和殼型除去雜株。野敗型秈稻不育系植株有包穗現象,在噴赤霉素之前可與保持系植株區分開。因此,野敗型不育系繁殖田和雜交制種田始穗期是除去不育系行中保持系植株的關鍵時期。
未采用雄性不育系和自交不親和系配置雜交種時,母本去雄是制種工作中繁重而又關鍵的工作,必須按不同作物特點及去雄方法及時、徹底、干凈地對母本進行去雄。為保證授粉良好,一些風媒傳粉作物可進行若干次人工輔助授粉,提高異交結實率。還可采用一些特殊措施,如玉米的剪苞葉、剪花絲,水稻的割葉、噴施赤霉素,來改善異花傳粉條件。
成熟后要及時收獲。父、母本必須分收、分運、分脫、分曬、分藏,嚴防混雜。水稻雄性不育系繁殖田和雜交制種田一般先人工收割父本,然后徹底檢查伸進母本行的父本穗是否已收干凈。最后用收割機或人工收母本。為防曬場混雜,母本先脫先曬先入庫。父本后脫后曬當作糧食處理。
為保證生產上能播種高質量的雜交種種子,必須在親本繁殖和制種過程中定期地進行質量檢查。播前主要檢查親本種子的數量、純度、含水量、發芽率是否符合國家標準,隔離區是否安全,安排的父母本播期是否適當,繁殖、制種的計劃是否配套等;去雄前后主要檢查田間去雜是否徹底,父母本花期是否相遇良好,去雄是否干凈、徹底等;收獲后主要檢查種子的質量,尤其是純度以及貯藏條件等。純度檢查通常利用冬季到海南島進行種植鑒定,近年來也有的單位開展了利用酶多態性、蛋白質標志和DNA分子標記進行純度鑒定。