唐文幫 張桂蓮 鄧化冰

雜交水稻機械化制種的技術(shù)探索與實踐

唐文幫*張桂蓮 鄧化冰

(湖南農(nóng)業(yè)大學 農(nóng)學院, 長沙 410128; *通信聯(lián)系人, E-mail: tangwenbang@163.com)

居高不下的雜交水稻制種成本已經(jīng)成為制約雜交稻推廣應(yīng)用的主要因素之一。本文詳細地分析了國內(nèi)外雜交水稻機械化制種的現(xiàn)狀，總結(jié)機械化制種存在的困難和問題，針對我國當前形勢和耕作制度的特點，結(jié)合多年育種實踐，提出了通過培育小粒型不育系，利用不育系與恢復系種子粒型（主要是粒厚）的顯著差異，實現(xiàn)父母本混播混收、收獲后機械分離獲得雜交種子的全程機械化制種設(shè)想。提出了適合機械化制種的小粒不育系應(yīng)具備的性狀特征。按此設(shè)想，筆者團隊選育出了綜合性狀優(yōu)良的小粒型不育系卓201S、南3502S、展998S等，并配組了系列高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的雜交稻組合卓兩優(yōu)581、卓兩優(yōu)141、南兩優(yōu)1998等，成功實現(xiàn)這些雜交稻的高效機械化制種。卓201S等小粒型不育系及其系列雜交組合的育成，是雜交水稻機械化制種品種選育的重大突破。

雜交水稻；機械化制種；小粒型；品種選育

水稻是世界上重要的糧食作物之一，全世界一半以上人口以稻米為主食[1-2]。水稻雜種優(yōu)勢利用取得成功并大面積推廣應(yīng)用，對促進我國糧食增產(chǎn)穩(wěn)定，確保糧食安全發(fā)揮了重要作用。自2007年以來我國糧食產(chǎn)量連續(xù)穩(wěn)定增長，特別是占糧食總產(chǎn)40%的稻谷產(chǎn)量連續(xù)穩(wěn)定增長，其中雜交水稻新品種的推廣功不可沒[3]。然而近幾年來，雜交水稻種植面積出現(xiàn)了下降趨勢，究其原因主要是一方面我國雜交稻種子制種長期以來主要靠傳統(tǒng)的人力方式，導致雜交稻種子成本過高；另一方面現(xiàn)階段水稻生產(chǎn)越來越重視輕簡化、機械化栽培模式，用種量大幅增加，這直接導致了用種成本居高不下，嚴重地制約了雜交水稻的發(fā)展[4]。因此，實現(xiàn)雜交稻種子生產(chǎn)機械化，降低雜交種子制種成本，是保持我國雜交水稻種植面積穩(wěn)定，雜交水稻生產(chǎn)技術(shù)國際領(lǐng)先的重要基礎(chǔ)。

1 雜交水稻機械化制種的國內(nèi)外現(xiàn)狀

雜交水稻種子生產(chǎn)是雜交水稻大面積推廣的前提。我國的三系雜交稻制種技術(shù)早在1985年就已經(jīng)成熟，后來隨著兩系雜交稻的發(fā)展，又衍生出了配套的兩系制種技術(shù)[5]。傳統(tǒng)的雜交稻制種均是利用雄性不育系作母本，與父本恢復系按一定比例分行人工種植，噴施赤霉酸克服母本包頸，輔助趕粉，最后父、母本分別收獲。為保證雜交水稻種子的質(zhì)量，在整個過程中還要防止機械混雜和假雜種，費時費力。

早在1980年美國圓環(huán)種子公司已對我國選育的雜交稻組合南優(yōu)2號進行機械化制種試驗[6]；之后，德國、日本等國家也相繼開展了雜交水稻機械化制種技術(shù)的研究[7-8]。美國水稻技術(shù)公司、德國拜耳公司等在巴西、阿根廷等南美國家采用父母本機械旱條播，機械或農(nóng)用飛機噴藥、施肥，直升機趕粉，機械收獲等技術(shù)，實現(xiàn)了大面積機械化制種[4]。20世紀80–90年代韓國、日本在雜交種子生產(chǎn)過程的耕翻、育秧、植保、收獲、干燥等生產(chǎn)環(huán)節(jié)基本實現(xiàn)機械化。馬來西亞探索了雜交水稻制種過程中使用機械整地、插秧、施肥、噴藥、收獲及機械化包裝等技術(shù)，實現(xiàn)了雜交稻組合SIRAJ和HR-15H的機械化制種，產(chǎn)量分別提高1.2和1.8 t/hm2[9]。

國內(nèi)雜交水稻機械化制種技術(shù)主要分為兩種模式，即分植法與混制法。分植法需要把父、母本分開種植，主要根據(jù)父母本播插期，按行比分別機械栽插父母本，授粉后人工割除父本，最后通過機械收割F1種子[10-11]；或選用生育期相同的父母本按適當行比機械直播或栽插[12-13]；或父本人工栽插，母本機械直播[14]；另外，也有將父、母本分別集中種植，在父本盛花期機械采粉、冷凍儲藏，待母本盛花期進行機械授粉的模式[15]。而混制法是指把父母本按一定比例混合種植，授粉后去除父本植株，或者混合收獲后通過一定的方法去除父本自交種種子的機械化制種模式[16]。如通過將除草劑敏感(致死)基因和除草劑抗性基因分別導入水稻恢復系與不育系，使父、母本對某種除草劑的敏感性或抗性存在差異，在授粉結(jié)束后噴施除草劑，殺死父本、保留母本（F1）來生產(chǎn)雜交種子[17-22]。也有通過篩選受精、結(jié)實存在障礙的特殊突變，如將雌性不育基因?qū)敫副荆部梢詫崿F(xiàn)恢復系與不育系混播混收[23-25]；而最受育種家關(guān)注的方法是利用母本（不育系）或父本（恢復系）之間籽粒顏色或粒型的顯著差異，播種時將父、母本種子按照一定比例混合后采用大型播種機條播或撒播，授粉結(jié)實后混合收割，最后用特定的光學儀器或機械設(shè)備將父本和雜交種子區(qū)分開[26-28]。

在混播分選技術(shù)研究方面，Cooley等[29]研究表明，當谷粒寬度差異大于0.7 mm時，很容易通過圓孔篩將雜交種子與父本種子分開；另外日本培育出具有基因的恢復系，其種子極易被酚類化合物染成黑色，而配組的雜交種子卻不變色，其混合種子可以經(jīng)光選機實現(xiàn)機械分離[7]。我國也有很多類似研究。許二波等[30]利用兩份隱性小粒不育系分別與9份不同的大粒恢復系雜交，利用粒型差異將雜交種與大粒父本混合過篩，混篩后的種子純度達97.5%以上，滿足生產(chǎn)上的要求。廣西博白縣農(nóng)業(yè)科學研究所于1987年選育了褐色穎殼不育系博白A，利用其粒色實現(xiàn)父本與母本混播混收[31]。何立斌等[32]使用微電腦色選機將帶褐色穎殼的雜種種子與正常的恢復系種子分離。余應(yīng)弘等[33]利用以瀟湘矮衍生的小粒材料與普通大粒材料進行混合籽粒分離試驗，發(fā)現(xiàn)用3.5 mm圓孔篩篩選3次以上,可以將小粒與普通大粒分離，且分離后種子純度可達到99%以上，符合國家水稻良種純度指標。吳明亮等[34]針對水稻不育系、恢復系籽粒長度差異設(shè)計窩眼滾筒分選機，對粒長存在較大差異的雜交水稻種子可實現(xiàn)機械化分選。雖然上述研究對雜種與恢復系種子混收后的機械分選做了大量的探索，但是迄今為止，并沒有真正適合混播機選的雜交組合及相對應(yīng)分選機械大規(guī)模商業(yè)化利用。

2 雜交水稻機械化制種存在的主要問題與挑戰(zhàn)

多年來許多學者曾利用多種途徑以實現(xiàn)雜交水稻機械化制種，但各種途徑基本上停留在研究階段，并未實現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化。目前正在研究和推廣的機械化制種模式，也存在著制種產(chǎn)量偏低、種子質(zhì)量較差、生產(chǎn)效益較低等問題。歸納起來，雜交水稻大規(guī)模機械化制種主要存在三個方面挑戰(zhàn)。

2.1 缺少適合機械化制種的組合

長期以來育種家主攻目標是高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗等，而對于農(nóng)藝農(nóng)機結(jié)合，適合機械化制種的雜交稻組合的選育重視不夠。適合機械化制種的組合要求父母本播差期小、授粉態(tài)勢好、光溫反應(yīng)鈍感、對赤霉酸敏感；母本株型矮壯、異交特性優(yōu)良、落粒性中等；父本抗倒能力強、花期長、花粉量大等，有利于對各個環(huán)節(jié)進行機械化操作與管理。而當前機械化制種模式及其應(yīng)用的雜交組合仍然存在著各種缺陷，如父母本按播差期和行比分別實行機械直播，如父母本播差期太大，或母本不能按期播種、出苗等，往往會導致父母本花期不遇進而影響制種產(chǎn)量；利用對除草劑苯達松、咪唑酮類等敏感的材料作父本，鈍感材料為母本的混植法機械化制種，存在著授粉結(jié)束后噴施除草劑不能完全殺死父本的問題[35]；而利用父本與雜交F1種子粒色、粒型或粒重的明顯差異，采用特殊的光學或機械儀器將父本與F1種子區(qū)分的方法，往往存在篩選效率低、父本去除不凈等問題。

2.2 缺乏大規(guī)模機械化制種的基地

雜交水稻制種屬于異交栽培，對溫度、濕度、光照等氣候條件有著嚴格的要求，而我國符合這些條件的地方主要分布在丘陵山區(qū)，如四川綿陽、湖南懷化、福建建寧、廣西百色等。這些地區(qū)大多存在田塊較小、海拔高度不一、整體規(guī)模不大等問題，只適合以家庭為單位或者小規(guī)模的集中制種作業(yè)，不利于大規(guī)模的機械化作業(yè)。而農(nóng)田條件較好，可以進行大規(guī)模機械化雜家制種作業(yè)的平原地區(qū)，如洞庭湖區(qū)、江漢平原等，往往存在授粉成熟期極端高溫頻發(fā)、晝夜溫差小等導致制種成功概率低的不利因素。

2.3 缺乏配套的機械設(shè)備

實現(xiàn)大規(guī)模機械化制種，需要一系列的農(nóng)用機械，包括整地平地機械、育秧設(shè)施與機械、移栽或直播機械、施肥除草機械、農(nóng)用噴霧及趕粉飛機、收割機械、分選加工機械等。田塊性狀不規(guī)整，以及大小、深淺不一等導致對機械的質(zhì)量要求較高，而國內(nèi)目前還沒有專門研究和制造雜交水稻機械化制種專用機械設(shè)備，特別是父母本混播混植制種，后期父母本種子混收后，需要精確、高效的分選機械實現(xiàn)父母本種子的分開，但目前適合生產(chǎn)上大面積應(yīng)用的分選機械仍然缺乏。

3 雜交水稻機械化制種的設(shè)想與實踐

雜交水稻是我國的原創(chuàng)技術(shù)，我國在雜交水稻品種選育方面具有較明顯的優(yōu)勢，但雜交水稻種子生產(chǎn)一直沿襲著傳統(tǒng)模式，已經(jīng)不適應(yīng)社會發(fā)展的需求；因此，利用農(nóng)藝農(nóng)機相結(jié)合，實現(xiàn)雜交水稻種子生產(chǎn)機械化，降低種子生產(chǎn)成本已成為目前我國水稻科學研究的一個重大問題。通過分析國內(nèi)外雜交水稻機械化制種的現(xiàn)狀，針對我國耕地特點與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際情況，結(jié)合多年育種實踐，筆者提出并實踐了培育適合雜交水稻機械化制種的小粒型不育系，利用父母本種子粒型（主要是粒厚）的差異實現(xiàn)水稻混播混收、機械分離的全程機械化制種設(shè)想。

3.1 適合機械化制種小粒型不育系

要實現(xiàn)利用父母本種子粒型差異實現(xiàn)混播混收、機械分離的全程機械化制種，不育系的選育是關(guān)鍵。筆者認為不育系不僅須具有實用性，如育性穩(wěn)定、農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟性狀優(yōu)良、高配合力、適應(yīng)性廣、稻米品質(zhì)優(yōu)等，而且須具有適合機械化制種的性狀。為了實現(xiàn)雜交F1與父本種子的高效機械分離，父母本粒型差異必須足夠大。由于水稻種子粒長>粒寬>粒厚的特性，在種子分選過程中，父母本必須有著合適的粒厚差異。除此之外，小粒不育系還必須具有生育特性穩(wěn)定，抽穗整齊，穗型直立，包頸程度低，對赤霉酸敏感，花時早而集中，柱頭外露率高，柱頭活力強，落粒性中等，閉穎性好，無穗萌芽，抗黑粉病等特性。

基于上述設(shè)想，筆者所在課題組利用小粒材料YN10，與C815S、七桂B(yǎng)等材料復合雜交，育成了多個不育起點溫度低、株型理想、配合力好、異交結(jié)實率高、米質(zhì)優(yōu)等綜合性狀優(yōu)良的適合機械化制種的小粒型兩系，如不育系卓201S、南3502S、展998S等。與生產(chǎn)上主推的兩系不育系C815S相比，卓201S等在機械化制種性狀上具有明顯的優(yōu)勢（圖1，表1）。

3.2 與小粒型水稻不育系配套的父本及雜交組合的選育

小粒不育系小粒性狀由隱性基因控制，為了保證產(chǎn)量，選育出中等千粒重的雜交稻，父本必須選用顯性或部分顯性大粒型恢復系，同時為了能在制種后實現(xiàn)父母本的高效機械分離，父本的粒厚要明顯大于小粒不育系。另外，父本還須抗倒性較好，分蘗力強；花時集中，花粉量大，花期長；對赤霉酸敏感；生長發(fā)育對光溫鈍感。

基于此設(shè)想，我們課題組選育了多個與上述小粒型水稻不育系配套的強恢復系，如R141、R581、R2115等。通過與小粒不育系卓201S配組，選育出的卓兩優(yōu)581（國審稻20186077）、卓兩優(yōu)141（國審稻20196103）、卓兩優(yōu)1998（國審稻20196101）等雜交稻組合先后通過國家審定并大面積推廣應(yīng)用。以上這些雜交稻組合的千粒重為22~25 g，兩年區(qū)試平均產(chǎn)量比對照豐兩優(yōu)4號增加3.4%~7.7%，解決了小粒型不育系所配組合粒重與高產(chǎn)的矛盾（圖2）。與小粒型不育系南3502S所配組合南兩優(yōu)1998于2019年通過國家審定(國審稻20176047)；與小粒型不育系展998S所配組合展兩優(yōu)028、展兩優(yōu)1018、展兩優(yōu)1998參加2019年國家區(qū)試和續(xù)試，2020年擬申報審定。這些組合均具有產(chǎn)量高、米質(zhì)優(yōu)、抗性好等綜合性狀優(yōu)良的特點。

A–卓201S的株型; B-卓201S與恢復系R2115粒型比較, 紅色箭頭所示為R2115種子, 卓201S千粒重14.10 g, 粒厚1.71 mm, R2115千粒重33.40 g, 粒厚2.21 mm; C–卓201S種子外觀品質(zhì)。

Fig. 1. Plant type and grain characters of Zhuo 201S.

Fig. 2. Field performances of Zhuoliangyou 1998, Zhuoliangyou 141, Zhuoliangyou 581 and Zhuoliangyou 2115.

表1 小粒型不育系具有適合機械化制種的性狀

SL, Sterile line; PH, Plant height; GL, Grain length; GW, Grain width; GT, Grain thickness; GW, 1000-grain weight; GQ, Grain quality; FTT, Fertility transition temperature; SER, Stigma exsertion rate; SV, Stigma vigor at 11 days after heading;PER, Panicle enclosure rate; GA, Application amount of gibberellin.

表2 基于小粒型不育系的三種機械化制種方式

MSPM, Mechanized seed production method; DHD, Difference of heading date; RC, Representative combination; PSM, Paternal seeding mode; FSM, Maternal seeding method; M/T, the ratio of male to female parent; FP, Flowering period; GA, Application amount of gibberellin; AP, Artificial pollination; YSP, yield of seeds production.

表3 父本及雜交種機械分選結(jié)果

HC, Hybrid combination;PGT, Paternal grain thickness; HSGT, Hybrid seeds grain thickness; FLS, First level sieve; SLS, Second level sieve; MH, Mix harvest seeds entering machine; SHS, Sorting out hybrid seeds;SMS, Sorting out male seeds;SR, Sorting rate;LR, Loss rate;E, Efficiency.

3.3 小粒型不育系輕簡機械化制種實踐

根據(jù)不育系與恢復系播始歷期的差異，以小粒型不育系卓201S，大粒型恢復系R780，R581，R1998為材料，我們設(shè)計了父本拋秧母本直播、父母本混直播、父母本同時條播三種制種模式（表2）。為保證機械化制種純度，我們采取了以下4種措施：1）雜交水稻機械化混播制種，其親本堅持用陳種，即已經(jīng)通過種植鑒定的親本，其母本純度達到99.9%，父本純度達到100%的親本種子，做到雜交制種過程中不需要除雜，從而保證機械化混播制種減少除雜環(huán)節(jié)；2）制種大田翻耕前灌水保持24 h然后排干，讓大田落粒谷發(fā)芽；播種后及時采用封閉除草劑，封閉雜草和落田谷；秧苗2葉1心時大田回水，保證制種親本正常生長，讓田間落粒谷和雜草沒有生存條件和空間；3）同一片制種基地生產(chǎn)同一個雜交組合；4)在制種收獲后機械分離環(huán)節(jié)，我們針對大?；謴拖蹬c小粒不育系粒型的顯著差異，以粒厚為限制因子，設(shè)計了特定的狹長形篩孔篩子，實現(xiàn)了雜種F1與父本種子的高效分離。通過對混收種子機械分選，卓兩優(yōu)581、卓兩優(yōu)2115種子純度均達到100%，雜種損失率分別為1.31%、0.51%；卓兩優(yōu)141組合種子純度為98.4%，雜種損失率為2.31%（表3）。這三個組合的種子純度在生產(chǎn)上達標[36]，成功實現(xiàn)了卓兩優(yōu)780、卓兩優(yōu)581、卓兩優(yōu)1998三個雜交組合的混播混收式機械化制種。2018年5月卓兩優(yōu)581在湖南省懷化市靖州二涼亭大面積輕簡機械化制種，平均實際產(chǎn)量為3930 kg/hm2；2019年2月卓兩優(yōu)581在海南省三亞市大面積輕簡機械化制種，實際產(chǎn)量為3480 kg/hm2；2019年5月卓兩優(yōu)141在湖南省懷化市靖州二涼亭進行了20 hm2械制種示范，實際產(chǎn)量為4104 kg/hm2。此外，由于小粒型不育系卓201S等的高異交特性，減少父本比例，增加母本總穎花數(shù)，卓201S系列組合混種混收的機械化制種可減少成本7500~9000元/hm2以上，制種產(chǎn)量比傳統(tǒng)C815S組合提高20%以上。通過父母本機械混播混收后利用父母本粒型大小的顯著差異進行機械篩選分離，極大地節(jié)省了人工成本，增加制種效益（圖3）。與傳統(tǒng)制種方式相比，降低了種子生產(chǎn)成本，提高制種效益36.3%（表4）。利用小粒不育系卓201S配組的卓兩優(yōu)581、卓兩優(yōu)141、卓兩優(yōu)2115、卓兩優(yōu)1998等近兩年累計示范推廣種植近3萬hm2，節(jié)省種子生產(chǎn)成本150多萬元，因小粒而減少畝用種量，用種成本節(jié)省5160多萬元，農(nóng)民增收1.4億元。其機械化制種及“經(jīng)濟型”雜交水稻研發(fā)，被評為2018年湖南十大科技新聞。這些實踐證明了利用小粒型不育系配套不同的父母本播種方式能很好地解決不同播始歷期混播制種播差期的問題，實現(xiàn)雜交組合的父母本混種混收高產(chǎn)高效的全程機械化制種。

A–卓兩優(yōu)780混播制種苗期田間照片；B–卓兩優(yōu)780混播制種分蘗期田間照片；C–卓兩優(yōu)780混播制種成熟期田間照片；D–混收后利用機器分選雜交種與恢復系R780種子；E–分選機器所用的狹長形篩孔篩子(20 mm×2 mm)；F–分選后的卓兩優(yōu)780雜交種(左)和恢復系R780(右)種子；圖A, 圖B, 圖C中紅色箭頭所示為R780植株。

Fig. 3. Mechanized seed production and seed sorting of two line hybrid rice Zhuoliangyou 780.

表4 卓201S機械化制種與C815S傳統(tǒng)制種效益比較

SPM, Seed production methods; PM, Planting methods; PCM, Pest control methods; APM, Auxiliary pollination methods; HM, Harvesting methods; MC, Maternal capacity; AOR, Average outcrossing rate; AY, Average yield; SQ, Seed quality; CBOSP, Comprehensive benefits of seed production.

4 展望

雜交水稻在我國已經(jīng)推廣40多年，為我國糧食安全及世界水稻產(chǎn)量的提高作出了重要貢獻。傳統(tǒng)雜交水稻制種是一種勞動力密集與精耕細作并重的繁瑣浩大工程，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)變，農(nóng)村勞動力出現(xiàn)較大缺口，雜交稻制種的用工成本急劇增長，導致雜交種子生產(chǎn)成本居高不下，這已經(jīng)成為了制約雜交稻推廣應(yīng)用的主要因素之一。因此，實現(xiàn)雜交水稻全程高效機械化制種對保證雜交水稻的持續(xù)、健康、快速的發(fā)展具有重要意義。

4.1 農(nóng)藝農(nóng)機相結(jié)合培育適合機械化制種的品種

針對雜交水稻制種的特殊性，進一步加強水稻育種研究人員與農(nóng)機專家的合作，探索農(nóng)機器械的科學性及適應(yīng)性，對水田犁翻耕機械、種子直播器械、病蟲防治機械、趕粉授粉器械、種子分離器械等進行改進或研制，使得制種專用機械更有針對性、專業(yè)性，真正發(fā)揮其高效便捷的作用。另一方面，適合高效機械化制種作為雜交稻育種目標需要進一步強化，如選育抗除草劑不育系與除草劑致死恢復系組合時必須解決除草劑對水稻成株殺不凈的問題；如利用種子顏色、粒型差異實現(xiàn)父母本混收后機械分離的制種途徑，必須注意父母本種子顏色、粒型差異足夠顯著，能夠通過配套機械高效分離等問題?？傊浞挚紤]雜交水稻制種的特殊性，農(nóng)藝農(nóng)機相結(jié)合培育適合機械化制種的品種，并研制出適宜的配套栽培技術(shù)與高效的農(nóng)機器械，必將推動我國雜交水稻高效機械化制種的快速發(fā)展。

4.2 小粒型不育系是實現(xiàn)雜交水稻機械化制種的可靠途徑

雜交水稻制種屬于異交栽培，對溫度、濕度、光照等氣候條件有著嚴格的要求，而在我國符合這些條件的地方大多分布在丘陵山區(qū)，存在田塊較小、海拔高度不一等不利于大規(guī)模機械化制種問題。利用水稻小粒型不育系，在雜交水稻制種中實現(xiàn)父母混播混收，收獲后根據(jù)種子粒厚差異實現(xiàn)機械分離，從而實現(xiàn)全程機械化制種，其技術(shù)要求不高、操作簡單易行、適合各種條件和規(guī)模，是實現(xiàn)雜交水稻機械化制種的可靠途徑。另外，由于小粒不育系千粒重小，約為普通不育系的一半左右，在制種絕對產(chǎn)量保持不變的前提下，單位制種面積上的雜交稻種子粒數(shù)比普通不育系多1倍，即繁殖系數(shù)可提高1倍，大幅度降低了雜交稻的用種成本，有利于促進雜交水稻機插、拋秧、直播等輕簡機械規(guī)?；N植，降低雜交水稻生產(chǎn)成本。如本團隊選育的卓201S，其配置組合與C815S系列組合相比，在傳統(tǒng)移栽、機插秧、拋秧、直播等栽培模式下用種量分別可以減少40.0%、37.5%、33.3%、50.0%，極大地降低了用種成本。因此，發(fā)展小粒不育系及其配套組合，實現(xiàn)雜交水稻高效機械化制種及全程機械化生產(chǎn)，對壯大我國民族種業(yè)、保證我國雜交水稻生產(chǎn)持續(xù)健康地發(fā)展具有重要意義。

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Technology Exploration and Practice of Hybrid Rice Mechanized Seed Production

TANG Wenbang*, ZHANG Guilian, DENG Huabing

(College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China;*Corresponding author,E-mail: tangwenbang@163.com)

The high cost of hybrid rice seed production has become one of the main factors restricting the popularization and application of hybrid rice. We analyzed the current situation of hybrid rice mechanized seed production at home and abroad, summarized the difficulties and problems existing in mechanized seed production. According to the current situation and the characteristics of farming system in China, and combined with many years of breeding practice, we proposed to utilize a small grain type sterile line suitable for hybrid rice mechanized seed production, and realized mechanized seed production in the whole process by using the difference of seed thickness of parents to realize mixed sowing, mixed harvest and mechanical separation. The characters and standards of small grain CMS lines suitable for mechanized seed production were put forward.According to this assumption, we have selected and bred the small grain CMS lines Zhuo201S, Nan3502S, Zhan998S with excellent comprehensive characters, as well as a series of high-yield and high-quality hybrid rice combinations Zhuoliangyou581, Zhuoliangyou141, Nanliangyou1998, and successfully realized the efficient mechanized seed production of these hybrid rice.The breeding of Zhuo201S and other small grain sterile lines and a series of hybrid combinations is a major breakthrough in the breeding of hybrid rice combinations of mechanized seed production.

hybrid rice; mechanized seed production; small grain type;breeding

S511.038; S511.48

A

1001-7216(2020)02-0095-09

10.16819/j.1001-7216.2020.9130

2019-12-05;

2019-12-18。

國家重點研發(fā)計劃資助項目(2017YFD0100303)；湖南省科技重大專項(2018NK1020)；湖南省重點研發(fā)計劃資助項目(2017NK2071)。