（袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司，湖南長(zhǎng)沙410119）

雜交水稻測(cè)配方法比較

余 燦，楊遠(yuǎn)柱，秦 鵬，符辰建，王 琛，趙新輝，曾國(guó)應(yīng)，吳挺飛

（袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司，湖南長(zhǎng)沙410119）

比較了雜交水稻常規(guī)測(cè)配方法及幾種改良測(cè)配方法的優(yōu)缺點(diǎn)。認(rèn)為常規(guī)測(cè)配方法存在費(fèi)時(shí)耗力，結(jié)實(shí)率不高，測(cè)配效率低等缺陷，分析了提前套袋、溫燙促開(kāi)花、布套隔離等方法的適用范圍和特點(diǎn)。

雜交水稻；測(cè)配方法；套袋；溫燙；隔離

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

1 常用測(cè)配方法

1.1 人工剪穎法

人工剪穎是目前被普遍應(yīng)用的傳統(tǒng)方法，因其具有不受時(shí)間地點(diǎn)條件限制、結(jié)實(shí)率較高等優(yōu)點(diǎn)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(shí)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(shí)間剪穗排除了與外源花粉串粉的危險(xiǎn)，利于保證種子純度。剪去已開(kāi)完和未抽穗的幼穗，留少部分葉片，有利于協(xié)調(diào)庫(kù)源關(guān)系，提高種子飽滿度。將整好的2～3穗剪去已開(kāi)過(guò)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?lè)f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(yùn)過(guò)程中人為碰落或被風(fēng)吹掉。上端平行折好封口。

（5）授粉。將頭天下午或當(dāng)天早上整好的套袋母本提蔸和父本緊挨栽種，盛花時(shí)剪穗授粉。袋子上用記號(hào)筆標(biāo)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(kāi)口時(shí)間防止串粉。遇低溫大風(fēng)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(kāi)花后輕搖抖動(dòng)輔助授粉。

（6）收種。測(cè)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(duì)收獲，便于后期相鄰種植觀察比較雜種優(yōu)勢(shì)。

1.2 成對(duì)套袋法［10］

先選株和整穗，前期準(zhǔn)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(cè)的父本旁，選取和母本抽穗程度相當(dāng)?shù)?個(gè)父本稻穗與2～3個(gè)母本稻穗用大號(hào)白色雜交袋合套在一起。為保證不育系結(jié)實(shí)率，套袋后3 d內(nèi)正常開(kāi)花散粉的時(shí)間人工輕搖紙袋輔助授粉。

采用此方法時(shí)，套袋時(shí)期不宜過(guò)早或過(guò)晚，父母本穗部抽出1／2～1／3時(shí)套袋為宜。因?yàn)閯偝樗霑r(shí)套袋穗部溫度過(guò)高，濕度大，正常抽穗開(kāi)花受阻，而且易霉變；而當(dāng)穗部完全抽出時(shí)套袋，開(kāi)過(guò)的穎花過(guò)多，修剪費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

1.3 直接栽蔸法

此法要點(diǎn)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(jì)算好花期，與父本秧苗期同時(shí)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(shí)放入多個(gè)不同的不育系，后期任其自然授粉。由于周?chē)副净ǚ哿砍渥?，自然授粉結(jié)實(shí)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(cè)配方法

2.1 提前套袋法

不育系同一穗上的穎花幾天時(shí)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(diǎn)直接將整理好的稻穗提前套袋。

授粉時(shí)間視待測(cè)不育系抽穗速度來(lái)定，一般不育系套袋2～3 d后絕大部分穎花開(kāi)放，人工授粉較好。

2.2 溫燙促開(kāi)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(duì)濕度70%～80%）時(shí)就會(huì)開(kāi)花［11］?；谶@一原理，筆者通過(guò)改良溫水去雄法，形成了一套適用于不育系測(cè)配的技術(shù)方案：

先天下午3：00后選株，挖蔸，整穗后置于有水地方。準(zhǔn)備一只大號(hào)水桶或盆子備用，當(dāng)天上午10：00左右用溫度計(jì)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(kāi)花，取出，輕拍掉穗上的明水后套袋，開(kāi)始授粉雜交。一次溫燙的蔸數(shù)可以根據(jù)水桶容量來(lái)調(diào)整。

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

2.3 布套隔離法

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

（1）提前安排好父母本播期，確保花期相遇。每一個(gè)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(bǔ)栽15～20穴不同的不育系；如果親本生育期把握不準(zhǔn)，不育系也可分期播種，待到父本始穗期時(shí)選擇同花期的母本挖蔸移栽空處。

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

（3）父本栽種的田塊宜選擇通風(fēng)開(kāi)闊的地方。先天下午4：00后打開(kāi)布套頂端透氣，早上8：00前關(guān)閉，使其盡量接近自然生態(tài)環(huán)境。為防止?jié)駳獯?，滋生霉菌，使用布套后的田塊不能留水層，田間配合噴施藥劑，病蟲(chóng)害防止效果更佳。

3 測(cè)配方法對(duì)比分析

傳統(tǒng)人工剪穎測(cè)交法存在諸多弊端。剪穎測(cè)交產(chǎn)生的F1代種子為糙米，而糙米具有較強(qiáng)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(jìn)行測(cè)配鑒定帶來(lái)困難。而不剪穎產(chǎn)生的種子為谷粒，外層有穎殼的保護(hù)，不易霉?fàn)€，發(fā)芽率高，能有效解決不能正常播種的問(wèn)題［12］。另外，根據(jù)本課題組試驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，糙米種子在套袋中極易被害蟲(chóng)啃食，導(dǎo)致測(cè)配種子有效回收率大大降低。

成對(duì)套袋法最大的優(yōu)點(diǎn)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(duì)矮小得多，難以找到同一個(gè)水平線上父母本稻穗，勉強(qiáng)套袋極易折斷稻穗，且套袋時(shí)機(jī)和方法掌握不準(zhǔn)還會(huì)出現(xiàn)爛穗情況。

直接栽蔸法對(duì)于育種規(guī)模小，科研人員不足的研究機(jī)構(gòu)較適用。該法特別強(qiáng)調(diào)父本栽種面積要大，尤其是對(duì)于父本繁殖田，既能達(dá)到繁殖親本種目的，又能同時(shí)進(jìn)行測(cè)配。但是此法不能滿足測(cè)配大量不同類(lèi)型父本的育種要求。

提前套袋，溫燙促開(kāi)花法及布套隔離法共同的優(yōu)點(diǎn)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(jiǎn)單易行，但最佳授粉時(shí)機(jī)難把握，結(jié)實(shí)率不高。布套隔離法適合少批量的中等規(guī)模測(cè)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(guò)程繁瑣，而且田塊地理位置要求嚴(yán)格，若管理不當(dāng)，布套內(nèi)稻株易受病菌侵染枯死，導(dǎo)致測(cè)配失敗。相比較而言，溫燙促開(kāi)花法一次可大批量溫燙測(cè)交母本，得到的雜交種子結(jié)實(shí)率較高，種子質(zhì)量好，省時(shí)高效，有利于集團(tuán)化、商業(yè)化育種模式的推廣。

除了以上提到的幾種測(cè)配方法外，還有種不常用的充CO2促母本開(kāi)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(kāi)放時(shí)，取出穗子套袋授粉［13］。此法操作原理和溫水促開(kāi)花基本相同，達(dá)到了使母本穎花提前統(tǒng)一開(kāi)放的目的，但氣體儲(chǔ)備及實(shí)際操作過(guò)程略顯復(fù)雜，不及溫水促開(kāi)花簡(jiǎn)單易行。

4 小結(jié)

大量研究表明，剪穎長(zhǎng)度和穎花成熟度對(duì)不育系結(jié)實(shí)率影響很大，人工剪穎操作稍有不慎便可導(dǎo)致結(jié)實(shí)率低或測(cè)交失?。?4］。有學(xué)者對(duì)不育系穎花不同剪除方法柱頭活力持續(xù)時(shí)間的差異進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示整穗穎花保持不變時(shí)柱頭活力時(shí)間最長(zhǎng)［15］，證明筆者所提出的幾種不剪穎測(cè)交方法有其優(yōu)越性。然而對(duì)于極少數(shù)穎殼較厚、開(kāi)花習(xí)性不好的不育系，應(yīng)用溫水促開(kāi)花測(cè)交方法效果不理想。

使用測(cè)交方法必須注意幾點(diǎn)：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(shí)率高、柱頭外露率高的不育系作為測(cè)配母本，可獲得充足的雜交種子，確保組合鑒定達(dá)到一定群體。三是合理進(jìn)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(yù)防病蟲(chóng)害；在授過(guò)粉的母本和對(duì)應(yīng)父本編號(hào)掛牌標(biāo)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(cè)配還應(yīng)考慮氣候條件、親本特性、人工操作細(xì)節(jié)等諸多因素影響［16］，實(shí)踐中根據(jù)父母本開(kāi)花特性及當(dāng)?shù)刈匀粴夂?、人員配備、試驗(yàn)設(shè)備等狀況，因地制宜采取合理措施，靈活選擇運(yùn)用不同的測(cè)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(xiàng)（2009FJ1004-3）；湖南省水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助。