[摘 要] 經過三年不同地方,不同組合的制種技術研究發現:影響雜交小麥異交結實率的因素主要來自內外兩個方面的原因,內因主要是不育材料(以C49S為例)柱頭生活力及持續的時間長短,開穎習性,柱頭外露率,父本花粉量及發育狀況等;外因主要是氣候因素(溫度、濕度、光照、風力大小等)及花期相遇程度、高產栽培模式,人工輔助授粉,田間管理等。
[關鍵詞] 異交結實率;兩系雜交小麥;C49S;制種技術
幾乎所有的作物在其生長發育的過程中都要受到外界環境的影響,異交栽培作物較自交作物更為敏感。兩系雜交小麥C49S的育成,為多年的小麥產量徘徊不前找到了突破口,然而要大面積走向生產應用,制種產量的高低是一個制約因素。因此,我們一直把雜交小麥的雜交種生產技術作為重點、難點問題進行攻關。通過三年的努力,初步形成了一套較為完整的制種技術,為大面積生產應用儲備了技術措施,而通過對C49S異交結實率影響因素的探索得出的結論,則是這套技術的主要依據之一。
一、內因
1. C49S的開穎習性及柱頭生活力對異交結實的影響
不育材料的開穎角度大小,柱頭生活力的最佳時期及保持活力的時間長短,柱頭外露率的多少,對異交結實的影響是非常明顯的。通過三年的試驗發現,年度間由于不同材料及不同年份開花時的氣候條件不同,穎殼開穎角度的大小及持續的時間長短與異交結實率呈顯著的正相關;同時還表明C49S的柱頭生活力開花當天的異交結實率為最高,開花7d以內異交結實能維持較高水平,因此在花期調節上要力求花期相遇,使之在最佳時期趕花授粉,提高異交結實率。在生產中還注意到,柱頭外露率的多少對異交結實的影響也相當明顯。因此在基礎材料的選擇及轉育不育系時注意選擇開穎角度大、柱頭外露率高的材料,對提高異交結實率有最為直接而明顯的效果。
2.父本花粉量及發育狀況對異交結實率的影響
通常說,父本花粉量充足,發育良好,生活力強,能顯著提高異交結實率。父本花粉量的問題通過加大父本播種量就能較好的解決,而父本花粉發育是否良好,生活力強弱與兩系雜交小麥制種的安全時間有較大關系。通常制種播種時間較常規小麥要早15d以上,然而由于我地小麥的關鍵時期,即孕穗、抽穗、開花三個階段較易受到低溫的侵害,影響花粉的發育,同時影響授精過程。從這方面看,選擇適宜的播種期,保證父本抽穗,開花有一個較穩定的天氣條件,無疑對制種有很好的幫助。經過幾年不同地方的選擇,在四川中部(內江)一帶制種10月23—11月5日前播種,基本上能保證在來年3月中、下旬抽穗揚花,有一個對制種較理想的天氣。同時在測配組合時,也應考慮父本的花粉量及耐低溫能力。
二、外因
1.溫度、濕度、光照、風力等氣候因素對C49S異交結實率的影響
我地小麥抽穗揚花一般在2月底3月上中旬,此段時間的天氣狀況對小麥生產將產生很大的影響。通過幾年的研究發現,利用C49S不育材料制種,要求在抽穗開花階段高溫、中濕、光照好、有一定風力輔助授粉為最佳氣候。因為在我地3月份的氣溫一般再高亦不過25 ℃左右,一般在15℃左右,這恰好是小麥開花、授粉較為理想的溫度(理想溫度20℃).但由于年度間,不同地區此段時間天氣變化較大,倒春寒頻繁,因此找一個此段時間天氣狀況較為穩定的制種區,很有必要。以揚花天氣有5~7d晴好天氣為佳,即開花期日平均氣溫18~20℃,相對濕度50%~70%。前面談到不育系開穎角度大小對異交結實有明顯影響,而小麥開花時,靠鱗片吸水膨脹,加上花絲伸長所產生的壓力將外穎推開,從而使內外穎張開。張開角度的大小與濕度有密切的關系,一般要求70%左右的濕度,C49S的開穎角度可達45°以上,同時濕度過小,也使柱頭容易干枯,生活力保持時間縮短。
2.父本播差期調節對異交結實率的影響
異交作物結實率的高低,花期是否相遇非常關鍵,花期相遇而又是以父母本的播差期為基礎的。父母本生育期的對應階段即播種至抽穗,始穗至齊穗,齊穗至初花又是最為關鍵的幾個時期。一般來說父母本這幾個時期的歷期不盡相同,但只要調整好播差期就能較好地解決花遇問題。不同組合播差期不同,有父母本同期播種的,有父本早播母本晚播的,視其父母本的生育進程和各發育時期的歷期不同而定。如父本同是97-3,母本用C49S-89,父母本應同期播,可保證花期相遇,母本用C49S-87,父本應提前6d播種,花期相遇較好。為了預測和調節花期,也可以通過外觀形態指標與生殖生長指標的對應關系進行跟蹤調查。我們就C49S-89/138組合制種情況來看,在四川內江地區元月上旬,葉齡相差1.2葉左右,2月底相差2葉左右,幼穗長度相差0.55cm左右,2月中旬相差3cm左右,花期相遇良好,且大面積制種獲得了高產量,平均畝產100kg,最高可達135kg(套作種植)。利用此方法可及時發現花期是否相遇,可及時采取切實有效的措施進行調控。
3.高產栽培模式(群體結構及行比)
要達到較理想的異交結實率,提高制種單產,父母本合理的群體結構及比例也相當重要。從多年制種試驗及大面積制種生產表明:中廂帶狀種植行比2∶6的條件下,母本每畝基本苗6萬左右,有效穗12萬左右,父本基本苗3萬左右,有效穗4萬左右,形成父母本穎花比1∶3左右,穗平實粒數能達到30粒,異交結實率能達到60%左右。
4.人工輔助授粉
我地3月份氣溫變化大,倒春寒頻繁。雖有一定風力,但對制種的要求還遠遠不夠,加上小麥花粉粒較大,飛揚距離有限,因此,在開花較為集中的時間里輔以人工授粉,加大母本接受花粉的機率,對提高制種產量有非常好的效果。同時要注意趕粉時的動作要領:輕推、重搖、慢回手。
5.制種技術及田間管理
在制種田中,施肥技術是父母本花期調控的主要措施。N肥施得過多,生育期延長,開花期推遲;N肥施得過少,生育期縮短,花期提早。為了建立一個高產、穩產群體結構,適量施肥很重要。由于母本C49S是溫光型不育系,重視減少后期分蘗成穗,提高制種純度,N肥施用應以苗期為主,施用量不能過大。播種量不能太少,以主穗異交結實為主。N、P、K配合施用是原則,特別是P、K肥,不但有利于異交結實率的提高,而且對灌漿、壯籽都有明顯的效果。制種田要重視病蟲害的防治,雜交種子由于異交結實率不高,種子蛋白質含量高,淀粉酶活性高,容易發病和穗萌,因而制種田需及時收割,一般以八成熟收割為最佳,可大大提高雜交種的外觀品質及發芽率。
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