雜交水稻測配方法比較

（袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司，湖南長沙410119）

雜交水稻測配方法比較

余 燦，楊遠柱，秦 鵬，符辰建，王 琛，趙新輝，曾國應，吳挺飛

（袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司，湖南長沙410119）

比較了雜交水稻常規(guī)測配方法及幾種改良測配方法的優(yōu)缺點。認為常規(guī)測配方法存在費時耗力，結(jié)實率不高，測配效率低等缺陷，分析了提前套袋、溫燙促開花、布套隔離等方法的適用范圍和特點。

雜交水稻；測配方法；套袋；溫燙；隔離

雜交水稻配組測交獲得雜交種子是整個育種工作中重要的一步。許多育種科研機構(gòu)一直采用傳統(tǒng)的人工剪穎測交方法，工作量很大，在有效的花期內(nèi)很難完成測配目標，而且種子質(zhì)量不好，難以滿足從大量測配群體中篩選強優(yōu)勢組合的需要。目前國內(nèi)在改進有性雜交工作技術方面的報道很多［1～9］，但關于如何提高雜交種子測配效率的方法研究卻甚少。如何提高測配效率一直是育種工作者非常關注的問題。為適應商業(yè)化育種模式，本課題組多年來在實踐中不斷對常用測配方法進行改進與完善，總結(jié)提出了幾種測配新方法，為加快整個育種進程提供參考。

1 常用測配方法

1.1 人工剪穎法

人工剪穎是目前被普遍應用的傳統(tǒng)方法，因其具有不受時間地點條件限制、結(jié)實率較高等優(yōu)點受到育種者青睞，其主要步驟如下：

（1）選株。選擇該不育系田間整齊度好，柱頭外露率高，異交結(jié)實性好并已抽出2～4穗的代表性單株，用鐵鍬帶少泥挖起，手握基部提置有水地方待整。

（2）整穗。上午8：00前或下午4：00以后整穗，因這段時間剪穗排除了與外源花粉串粉的危險，利于保證種子純度。剪去已開完和未抽穗的幼穗，留少部分葉片，有利于協(xié)調(diào)庫源關系，提高種子飽滿度。將整好的2～3穗剪去已開過的穎花和穎殼淡綠色的幼嫩穎花。

（3）剪穎。留用穎花剪去上部1／2～1／3。用手輕握理順穎花一排排剪，可加快剪穎速度。

（4）套袋。用白色雜交袋套好穗子，上下端成十字折疊。袋子里面留出一定空間，一方面便于授粉，另一方面有利空氣流通種子不易霉變。下端可套入旁邊一片葉固定，用回形針別好，防止袋子在植株搬運過程中人為碰落或被風吹掉。上端平行折好封口。

（5）授粉。將頭天下午或當天早上整好的套袋母本提蔸和父本緊挨栽種，盛花時剪穗授粉。袋子上用記號筆標記好父母本名稱、授粉日期等。授粉要做到快取穗、輕抖粉，盡量縮短紙袋開口時間防止串粉。遇低溫大風等不良天氣，可采取剪父本濕水，輕搓并擦干水放置袋中的方法，待開花后輕搖抖動輔助授粉。

（6）收種。測交種子一般授粉后15～25 d成熟可收獲。父本和F1代種子成對收獲，便于后期相鄰種植觀察比較雜種優(yōu)勢。

1.2 成對套袋法［10］

先選株和整穗，前期準備工作與人工剪穎法相同，但不需要剪穎，只需將整好的母本移栽到待測的父本旁，選取和母本抽穗程度相當?shù)?個父本稻穗與2～3個母本稻穗用大號白色雜交袋合套在一起。為保證不育系結(jié)實率，套袋后3 d內(nèi)正常開花散粉的時間人工輕搖紙袋輔助授粉。

采用此方法時，套袋時期不宜過早或過晚，父母本穗部抽出1／2～1／3時套袋為宜。因為剛抽穗時套袋穗部溫度過高，濕度大，正常抽穗開花受阻，而且易霉變；而當穗部完全抽出時套袋，開過的穎花過多，修剪費時費力。

1.3 直接栽蔸法

此法要點是直接將同花期的孕穗期母本帶苞移栽于父本田中央，也可提前計算好花期，與父本秧苗期同時移栽。父本栽種范圍需較大，以成片的父本繁殖田最適宜。同一父本田塊中可同時放入多個不同的不育系，后期任其自然授粉。由于周圍父本花粉量充足，自然授粉結(jié)實率也很高，不但省去了勞力，還可獲得較多高質(zhì)量的雜交種子。

2 改良的測配方法

2.1 提前套袋法

不育系同一穗上的穎花幾天時間內(nèi)分批自然裂穎，露出柱頭，且柱頭活力一般可維持3 d。利用這一特點直接將整理好的稻穗提前套袋。

授粉時間視待測不育系抽穗速度來定，一般不育系套袋2～3 d后絕大部分穎花開放，人工授粉較好。

2.2 溫燙促開花法

不育系母本只要滿足適宜的環(huán)境條件（溫度在30℃左右，相對濕度70%～80%）時就會開花［11］。基于這一原理，筆者通過改良溫水去雄法，形成了一套適用于不育系測配的技術方案：

先天下午3：00后選株，挖蔸，整穗后置于有水地方。準備一只大號水桶或盆子備用，當天上午10：00左右用溫度計調(diào)試加入38～43℃溫水，將備好的母本穗部擺齊，成三角型堆放稻田溝邊田埂上，穗部盡量整理成一簇，埂下放置水桶，然后用手輕握將稻穗全部按壓淹入溫水中，約3 min左右后穗部部分開花，取出，輕拍掉穗上的明水后套袋，開始授粉雜交。一次溫燙的蔸數(shù)可以根據(jù)水桶容量來調(diào)整。

溫燙促開花法要求水溫不超過43℃，否則易燙死穎花，造成白穗。此方法對于柱頭外露率高、閉穎好、開花時間早的不育系特別適用。

2.3 布套隔離法

此方法類似于濃縮版制種。采用透氣好但花粉不易透過的白色紗布料做隔離布套材料。布套規(guī)格長80 cm，寬40 cm，高105 cm。每一個布套配合4根160 cm竹棍使用，用于支撐布套四條邊。此法應注意幾點：

（1）提前安排好父母本播期，確保花期相遇。每一個父本在40 cm×80 cm范圍內(nèi)正中間成直線栽植4穴即可，空地方補栽15～20穴不同的不育系；如果親本生育期把握不準，不育系也可分期播種，待到父本始穗期時選擇同花期的母本挖蔸移栽空處。

（2）布套使用時期要適宜。一般在父本始穗時剪葉后套布套。如果太早，布套內(nèi)小氣候環(huán)境影響生長發(fā)育，太晚，特別易串粉，導致雜交種子純度低。

（3）父本栽種的田塊宜選擇通風開闊的地方。先天下午4：00后打開布套頂端透氣，早上8：00前關閉，使其盡量接近自然生態(tài)環(huán)境。為防止?jié)駳獯螅躺咕褂貌继缀蟮奶飰K不能留水層，田間配合噴施藥劑，病蟲害防止效果更佳。

3 測配方法對比分析

傳統(tǒng)人工剪穎測交法存在諸多弊端。剪穎測交產(chǎn)生的F1代種子為糙米，而糙米具有較強吸濕霉變特性，極易造成出苗率低甚至不發(fā)芽的情況，給下一季進行測配鑒定帶來困難。而不剪穎產(chǎn)生的種子為谷粒，外層有穎殼的保護，不易霉爛，發(fā)芽率高，能有效解決不能正常播種的問題［12］。另外，根據(jù)本課題組試驗觀察發(fā)現(xiàn)，糙米種子在套袋中極易被害蟲啃食，導致測配種子有效回收率大大降低。

成對套袋法最大的優(yōu)點在于省去了剪穎和剪穗授粉的步驟，節(jié)省了勞力，但其套袋存在一定難度。一般父本植株高大粗壯，而不育系相對矮小得多，難以找到同一個水平線上父母本稻穗，勉強套袋極易折斷稻穗，且套袋時機和方法掌握不準還會出現(xiàn)爛穗情況。

直接栽蔸法對于育種規(guī)模小，科研人員不足的研究機構(gòu)較適用。該法特別強調(diào)父本栽種面積要大，尤其是對于父本繁殖田，既能達到繁殖親本種目的，又能同時進行測配。但是此法不能滿足測配大量不同類型父本的育種要求。

提前套袋，溫燙促開花法及布套隔離法共同的優(yōu)點是免去了人工剪穎的繁瑣步驟，雜交種子質(zhì)量高，不易霉變，發(fā)芽率好。提前套袋法簡單易行，但最佳授粉時機難把握，結(jié)實率不高。布套隔離法適合少批量的中等規(guī)模測交，能獲得較多的雜交種子，但撐布套、人工輔助授粉等具體操作過程繁瑣，而且田塊地理位置要求嚴格，若管理不當，布套內(nèi)稻株易受病菌侵染枯死，導致測配失敗。相比較而言，溫燙促開花法一次可大批量溫燙測交母本，得到的雜交種子結(jié)實率較高，種子質(zhì)量好，省時高效，有利于集團化、商業(yè)化育種模式的推廣。

除了以上提到的幾種測配方法外，還有種不常用的充CO2促母本開花方法：將修整好的母本穗子套上塑料袋，然后向袋內(nèi)充入不少于5%的CO2氣體，待袋內(nèi)稻穗有大量穎花開放時，取出穗子套袋授粉［13］。此法操作原理和溫水促開花基本相同，達到了使母本穎花提前統(tǒng)一開放的目的，但氣體儲備及實際操作過程略顯復雜，不及溫水促開花簡單易行。

4 小結(jié)

大量研究表明，剪穎長度和穎花成熟度對不育系結(jié)實率影響很大，人工剪穎操作稍有不慎便可導致結(jié)實率低或測交失敗［14］。有學者對不育系穎花不同剪除方法柱頭活力持續(xù)時間的差異進行了研究，結(jié)果顯示整穗穎花保持不變時柱頭活力時間最長［15］，證明筆者所提出的幾種不剪穎測交方法有其優(yōu)越性。然而對于極少數(shù)穎殼較厚、開花習性不好的不育系，應用溫水促開花測交方法效果不理想。

使用測交方法必須注意幾點：一是合理安排不育系和父本播期，使父母本花期相遇；二是選用自然異交結(jié)實率高、柱頭外露率高的不育系作為測配母本，可獲得充足的雜交種子，確保組合鑒定達到一定群體。三是合理進行田間管理，如，選擇備用母本單株前1～2 d統(tǒng)一噴施農(nóng)藥，預防病蟲害；在授過粉的母本和對應父本編號掛牌標記后，將母本統(tǒng)一提置空閑田塊集中施肥打藥管理。此外，雜交測配還應考慮氣候條件、親本特性、人工操作細節(jié)等諸多因素影響［16］，實踐中根據(jù)父母本開花特性及當?shù)刈匀粴夂颉⑷藛T配備、試驗設備等狀況，因地制宜采取合理措施，靈活選擇運用不同的測交方法。

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Com parison of Several Hybrid Rice Testcrossing Methods

YUCan，YANGYuan-zhu，QINPeng，F(xiàn)UChen-jian，WANGChen，ZHAOXin-hui，ZENGGuo-ying，WUTing-fei

（Yuan Long Ping High-Tech Agriculture Co.，Ltd，Changsha，Hunan 410119，China）

Many of the traditionalmethods of test crossing exists some disadvantages，such as time-consuming and labor -intensive，low efficiency，besides，seed setting rate is not high.The author analysed the pros and cons，operability of commonmethod of test cross，then put forward several improvedmethods：early bagging，hotwatering，cloth cover isolated，and their respective scope and characteristics were further expatiated.

Hybrid rice；Method of testcrossing；Bagging；Hotwatering；Isolation

S511.038

B

1001-5280（2014）04-0416-03 DOI：10.3969／j.issn.1001-5280.2014.04.20

2014 04 20

余 燦（1982-），男，湖北黃岡人，碩士，主要從事雜交水稻育種工作，Email：hb2004yucan＠126.com。

湖南省重大科技專項（2009FJ1004-3）；湖南省水稻產(chǎn)業(yè)技術體系資助。