[发明专利]杂交水稻机械制种技术

说明书

技术领域

本发明属于杂交制种技术领域，具体涉及杂交水稻制种父本实施大苗人工栽插、母本小苗机械栽插的制种方法。

背景技术

我国杂交水稻年种植面积约2.4亿亩，杂交水稻的推广应用，对我国粮食安全作出重大贡献，并将持续发挥重大作用。杂交水稻制种是杂交水稻应用于生产的重要环节，涉及到杂交稻种子产量、质量和效益。杂交水稻制种技术经过多年的研究和实践，取得长足的发展。但其基本技术操作是建立在人工操作的层面上的，这不仅耗费大量的劳力，而且由于人工操作速度慢，容易造成父母本花期错位，延误最佳栽插期，影响父母本生长发育和花期相遇，造成产量下降；特别是对两系杂交水稻制种，容易导致母本穗分化期遭遇低温干扰而育性波动，降低种子纯度，对生产造成重大损失。随着农村劳动力向第二、三产业的大量转移，杂交水稻制种依靠人工操作的矛盾更显突出。其解决的途径，势必开拓规模化机械制种。

据报道，美国杂交水稻机械化制种始于1981年，2.3公顷南优2号制种产量为145.5kg/公顷；1987年凰环种子公司和德克萨斯州农场应用父母本生育期接近的L301A/R29组合，产量为每英亩385磅和880.2磅。1988年德克萨斯州农场，应用L301A/R29组合制种45英亩，制种产量每英亩950磅，其中约有一半长势良好的田块，每英亩高达1300磅(李青茂.杂交水稻在美国实行机械化制种的要求和前景.杂交水稻，1990，(2))。马来西亚对杂交水稻机械化制种技术作了有益尝试和探索，SIRAJ和HR一15H两组合制种产量提高到1.2t/公顷和1.8t/公顷(李炳华，胡继银.马来西亚杂交水稻机械化制种技术初探.湖南农业科学，2010，(1))。

我国杂交水稻机械化制种亦有所探索，大体上有如下几种技术途径：一是母本导入抗除草剂基因，在父本扬花结束后，喷施苯达松除草剂杀死父本，保证杂交稻种纯度。如中国水稻所将Bar基因导入培矮64S不育系与恢复系B1、B7模拟机械化制种(傅亚萍，朱正歌，肖晗等.抗除草剂基因导入培矮64S实现杂交水稻制种机械化初步研究，中国水稻科学，2010，15(2))。二是父本导入除草剂敏感基因，在父本扬花后喷施苯达松除草剂杀死父本，保证杂交稻种纯度。如安徽省农科院绿色食品工程研究所将育成的含有bsl基因恢复系与绿三A不育系配组，进行机械化制种(张德文，杨前进，王士梅等.混制1号机械化混播制种生产技术.中国农学通报，2008，24(10))；湖南西城杂交水稻基因科技有限公司将苯达松除草剂导恢复系(专利申请号：200910043734.7)。三是选用粒色、粒重及粒形与杂交稻F₁种子具有明显差异的恢复系作父本，并与生育期接近的不育系按一定比例混合播种，混合收获后，采用特殊的光学或机械仪器将父本与杂交稻F1种子区分。如重庆市种子公司(专利授权公开号：CN1180680C)、四川省万县市农科所万恢86与II一32A配组(吕直文，郑济万，卿明敬等.杂交水稻理想型机械化制种组合II优8.杂交水稻，1996，(5)。专利申请号：97107633.2)、中国水稻所(专利申请号：02104889.4)、大连兆阳软件科技有限公司(专利申请号：201010553111.7)。四是选用制种亲本一方为单一亲本、另一方亲本由2～3个播种至始穗或开花的一期相差2～15天左右的亲本，或差期同型系组成的组合亲本，按父母本相适宜的行比同期栽插或播种，实行父母本分机同步交叉作业、或单机栽插、播种父母本(专利申请号：200810123002.4)。五是父本人工栽插、母本机械直播，如湖南益阳市种子公司报道(彭正明，周逢明.母本机械直播技术在杂交水稻集约化制种上的应用初探.杂交水稻，2000，15(6))。