任務三　熟悉雜交制種技術操作規程

一、任務描述

雜交種生產在種子生產中起著舉足輕重的作用，在我國主要是雜交水稻、雜交玉米、雜交油菜、雜交棉花、雜交高梁等種子生產，雜交種種子生產技術規程是生產雜交種的基本依據。

二、任務目標

掌握主要雜交制種技術。

三、任務實施

（一）實施條件

水稻制種田、玉米制種田和棉花制種田、高粱制種田、授粉器等。

（二）實施過程

1. 三系雜交水稻制種技術

（1）制種基地的選擇　雜交水稻制種技術性強、投入高、風險性較大，在基地選擇上應考慮其具有良好的稻作自然條件和保證種子純度的隔離條件。

① 自然條件　在自然條件方面應具備：土壤肥沃，耕作性能好，排灌方便，旱澇保收，光照充足；田地較集中連片；無檢疫性水稻病蟲害。其次，耕作制度、交通條件、經濟條件和群眾的科技文化素質也應作為制種基地選擇的條件。早、中熟組合的春季制種宜選擇在雙季稻區，遲熟組合的夏季制種宜選擇在一季稻區。

② 安全隔離　雜交水稻制種是靠異花授粉獲得種子，因此，為獲得高純度的雜交種子，除了采用高純度的親本外，還要做到安全隔離，防止其他品種串粉。具體隔離方法有以下幾種。

a．空間隔離　隔離的距離一般山區丘陵地區制種田要求在50m以上；平原地區制種田要求至少100m以上。

b．時間隔離　利用時間隔離，與制種田四周其他水稻品種的抽穗揚花期錯開時間應在20d以上。

c．父本隔離　即將制種田四周隔離區范圍內的田塊都種植與制種田父本相同的父本品種。這樣既能起到隔離作用，又增加了父本花粉的來源。但用此法隔離，父本種子必須純度高，以防父本田中的雜株（異品種）串粉。

d．屏障隔離　障礙物的高度應在2m以上，距離不少于30m。為了隔離的安全保險，生產上往往因地制宜將幾種方法綜合運用，用得最多、效果最好的是空間、時間雙隔離，即制種田四周100m范圍內，不能種有與父母本同期抽穗揚花的其他水稻品種，兩者頭花、末花時間至少要錯開20d以上方能避免串粉、保證安全。

（2）保證父母本花期相遇的措施　父母本播差期的確定　由于父母本生育期的差異，制種時父、母本不能同時播種。兩親本播種期的差異稱為播差期。播差期根據兩個親本的生育期特性和理想花期相遇的標準確定，不同的組合由于親本的差異，播差期不同。即使是同一組合在不同的季節，不同地域制種，播差期也有差異。要確定一個組合適宜的播差期，首先必須對該組合的親本進行分期播種試驗，了解親本的生育期和生育特性的變化規律。在此基礎上，可采用時差法（又叫生育期法）、葉（齡）差法、（積）溫差法確定播差期。

a．生育期法　亦稱時差法，是根據親本歷年分期播種或制種的生育期資料，推算出能達到理想花期父母本相遇的播種期。其計算公式：播差期＝父本始穗天數－母本始穗天數。生育期法比較簡單、容易掌握，較適宜于氣溫變化小的地區和季節（如夏、秋制種）應用，不適用于氣溫變化大的季節與地域應用。如在春季制種中，年際間氣溫變化大，早播的父本常受氣溫的影響，播種至始穗期穩定性較差，而母本播種較遲，正值氣溫變化較小，播種至始穗期較穩定，應用此方法常常出現花期不遇。

b．葉差法　亦稱葉齡差法，是以雙親主莖總葉片數及其不同生育時期的出葉速度為依據推算播差期的方法。在理想花期相遇的前提下，母本播種時的父本主莖葉齡數，稱為葉齡差。不育系與恢復系在較正常的氣候條件與栽培管理下，其主莖葉片數比較穩定。主莖葉片數的多少依生育期的長短而異。因此，該方法較適宜在春季氣溫變化較大的地區應用，其準確性也較好。

葉差法對同一組合在同一地域、同一季節基本相同的栽培條件下，不同年份制種較為準確。同一組合在不同地域、不同季節制種葉差值有差異，特別是感溫性、感光性強的親本更是如此。威優46制種，在廣西南寧春季制種，葉差為8.4葉，但夏季制種為6.6葉，秋季制種為6.2葉；在廣西博白秋季制種時葉差為6.0葉。因此，葉差法的應用要因地制宜。

c．溫差法（有效積溫差法）　將雙親從播種到始穗的有效積溫的差值作為父母本播差期安排的方法叫溫差法。生育期主要受溫度影響，親本在不同年份、不同季節種植，盡管生育期有差異，但其播種至始穗期的有效積溫值相對穩定。

應用溫差法，首先必須計算出雙親的有效積溫值。有效積溫是日平均溫度減去生物學下限溫度的度數之和。秈稻生物學下限溫度為12℃，粳稻為10℃。從播種次日至始穗日的逐日有效溫度的累加值為播種至始穗期的有效積溫。計算公式是：A＝Σ（T－L）。式中A為某一生長階段的有效積溫；T為日平均氣溫；L為生物學下限溫度。

有效積溫差法因查找或記載氣象資料較麻煩，因此，此法不常使用。但在保持穩定一致的栽培技術或最適的營養狀態及基本相似的氣候條件下，有效積溫差法較可靠，尤其對新組合、新基地，更換季節制種更合適。

（3）培育適齡分蘗壯秧

① 壯秧的標準　壯秧的標準一般是：生長健壯、葉片清秀，葉片厚實不披垂，基部扁薄，根白而粗，生長均勻一致，秧苗個體間差異小，秧齡適當，無病無蟲。移栽時母本秧苗達4～5葉，帶2～3個分蘗；父本秧苗達到6～7葉，帶3～5個分蘗。

② 培育壯秧的主要技術措施　確定適宜的播種量，做到稀播、勻播，一般父本采用一段育秧方式的，秧田父本播種量為120kg/hm2左右，母本為150kg/hm2左右；若父本采用兩段育秧，苗床宜選在背風向陽的蔬菜地或板田，先旱育小苗，播種量為1.5 kg/m2，小苗2.5葉左右開始寄插，插前應施足底肥，寄插密度為10cm×10cm或13.3cm×13.3cm，每穴寄插雙苗，每公頃制種田需寄插父本45000～60000穴。同時加強肥水管理，推廣應用多效唑或壯秧劑，注意病蟲害防治等。

③ 采用適宜行比、合理密植

a．確定適宜行比和行向　父本恢復系與母本不育系在同一田塊按照一定的比例相間種植，父本種植行數與母本種植行數之比，即為行比。雜交水稻制種產量高低與母本群體大小及母本有效穗數有關。因此，擴大行比是增加母本有效穗的重要方法之一。確定行比的原則是在保證父本有足夠花粉量的前提下最大限度地增加母本行數。行比的確定主要考慮三個方面：單行父本栽插，行比為（1∶8）～（1∶14）；父本小雙行栽插，行比為（2∶10）～（2∶16）；父本大雙行栽插，行比為（2∶14）～（2∶18）；父本花粉量大的組合制種，則宜選擇大行比；反之，應選擇小行比；母本異交能力高的組合可適當擴大行比，反之則縮小行比。制種田的行向對異交結實有一定的影響。行向的設計應有利于授粉期借助自然風力授粉及有利于禾苗生長發育。通常以東西行向種植為好，有利于父母本建立豐產苗穗結構。

b．合理密植　由于制種田要求父本有較長的抽穗開花期、充足的花粉量，母本抽穗開花期較短、穗粒數多。因而栽插時對父母本的要求不同，母本要求密植，栽插密度為10cm×13.3cm或13.3cm×13.3cm，每穴三株或雙株，每公頃插基本苗8～12萬；父本插2行，株行距為（16～20）cm×13.3cm；單植，每公頃插基本苗6～7.5萬。早熟組合制種，母本每667m2插基本苗10～12萬，父本2～3萬；中、遲熟組合制種，母本每 667m2插基本苗12～16萬，父本4～6萬。

（4）及時做好花期預測與調節

① 花期預測方法　不同的生育階段可采用相應的方法。實踐證明，比較適用而又可靠的方法有幼穗剝檢法和葉齡余數法。

a．幼穗剝檢法　就是在稻株進入幼穗分化期剝檢主莖幼穗，對父母本幼穗分化進度對比分析，判斷父母本能否同期始穗。這是最常用的花期預測方法，預測結果準確可靠。但是，預測時期較遲，只能在幼穗分化Ⅱ期、Ⅲ期才能確定花期，一旦發現花期相遇不好，調節措施的效果有限。

具體做法是：制種田母本插秧后25～30d起，以主莖苗為剝檢對象，每隔3d對不同組合、不同類型的田塊選取有代表性的父本和母本各10～20株，剝開主莖，鑒別幼穗發育進度。父母本群體的幼穗分化階段確定以50%～60%的苗達到某個分化時期為準。幼穗分化發育時期分為八期，各期幼穗的形態特征為：Ⅰ期看不見，Ⅱ期苞毛現，Ⅲ期毛茸茸，Ⅳ期谷?，F，Ⅴ期穎殼分，Ⅵ期谷半長（或葉枕平、葉全展），Ⅶ期稻苞現，Ⅷ期穗將伸。根據剝檢的父母本幼穗結果和幼穗分化各個時期的歷程，比較父母本發育快慢，預測花期能否相遇（表1-1）。一般情況下，母本多為早熟品種，幼穗分化歷程短，父本多為中晚熟品種，幼穗分化歷程長。所以父母本花期相遇的標準為：Ⅰ期至Ⅲ期父早，Ⅳ期至Ⅵ期父母齊，Ⅶ期至Ⅷ期母略早。

b．葉齡余數法　葉齡余數是主莖總葉片數減去當時葉齡的差數。由于生長后期的氣溫比較穩定，因此，不論春夏制種或秋制種，制種田中父母本最后幾片葉的，出葉速度都表現出相對的穩定性。同時，葉齡余數與幼穗分化進度的關系較穩定，受栽培條件、技術及溫度的影響較小。根據這一規律，可用葉齡余數來預測花期。該方法預測結果準確，是制種常使用的方法之一。

具體做法是：用主莖總葉片數減去已經出現的葉片數，求得葉齡余數。用公式表示為：

葉齡余數＝主莖總葉片數－伸出葉片數。

使用葉齡余數法，首先應根據第二雙零葉、伸長葉枕距判斷新出葉是倒4葉，還是倒3葉，然后確定葉齡余數；再根據葉齡余數判斷父母本的幼穗分化進度，分析兩者的對應關系，估計始穗時期。

② 花期調節　花期調節的原則是：以促為主，促控結合；以父本為主，父母本相結合。調節花期宜早不宜遲，以幼穗分化Ⅲ期前采用措施效果最好。主要措施有以下幾種。

a．農藝措施調節法　采取各種栽培措施調控親本的始穗期和開花期。

（a）肥料調節法　根據水稻幼穗分化初期偏施氮肥會貪青遲熟而施用磷、鉀肥能促進幼穗發育的原理，對發育快的親本偏施尿素：母本為105～150 kg/hm2，父本為30～45kg/hm2，可推遲親本始穗3～4d；對發育慢的親本葉面噴施磷酸二氫鉀肥1.5～2.5kg/hm2，兌水1350 kg，連噴3次，可提早親本始穗1～2d。

（b）水分調節法　根據父母本對水分的敏感性不同而采取的調節方法。秈型三系法生育期較長的恢復系，如IR24、IR26、明恢63等對水分反應敏感，不育系對水分反應不敏感，在中期曬田，可控制父本生長速度，延遲抽穗。

（c）密度（基本苗）調節法　在不同的栽培密度下，抽穗期與花期表現有差異。密植和多株移栽增加單位面積的基本苗數，表現抽穗期提早，群體抽穗整齊，花期集中，花期縮短。稀植和栽單株，單位面積的基本苗數減少，抽穗期推遲，群體抽穗分散，花期延長。一般可調節3～4d。

（d）秧齡調節法　秧齡的長短對始穗期影響較大，其作用大小與親本的生育期和秧苗素質有關。IR26秧齡25d比40d的始穗期可早7d左右，30d秧齡比40d的早6d左右。秧齡調節法對秧苗素質中等或較差的調節作用大，對秧苗素質好的調節作用小。

（e）中耕調節法　中耕并結合施用一定量的氮素肥料可以明顯延遲始穗期和延長開花時間。對苗多、早發的田塊效果小，特別是對禾苗長勢旺的田塊中耕施肥效果較差，所以使用此法須看苗而定。在未能達到預期苗數，田間禾苗未封行時采用此法效果好，對禾苗長勢好的田塊不宜采用。

b．激素調節法　用于花期調節的激素主要有赤霉素、多效唑以及其他復合型激素。激素調節必須把握好激素施用的時間和用量，才能有好的調節效果，否則不但無益，反而會造成對父母本高產群體的破壞和異交能力的降低。

（a）赤霉素調節　赤霉素是雜交水稻制種不可缺少的植物激素，具有促進生長的作用，可用于父母本的花期調節。在孕穗前低劑量施用赤霉素（母本15～30g/hm2，父本2.5g/hm2左右），進行葉面噴施，可提早抽穗2～3d。

（b）多效唑調節　葉面噴施多效唑是幼穗分化中期調節花期效果較好的措施。在幼穗分化Ⅲ期末噴施多效唑能明顯推遲抽穗，推遲的天數與用量有關。在幼穗Ⅲ期至Ⅴ期噴施，用量為1500～3000g/hm2，可推遲1～3d抽穗，且能矮化株型，縮短冠層葉片長度。但是，使用多效唑的制種田，在幼穗Ⅷ期要噴施15g/hm2赤霉素來解除多效唑的抑制作用。在秧田期、分蘗期施用多效唑也具有推遲抽穗、延長生育期的作用，可延遲1～2d抽穗。

（c）其他復合型激素類調節　該類物質大多數是用植物激素、營養元素、微量元素及其能量物質組成，主要有“青鮮素”、“調花寶”、“花信靈”等。在幼穗分化Ⅴ期至Ⅶ期噴施，母本用45g/hm2左右，兌水600kg，或父本用15g/hm2，兌水300kg，葉面噴施，能提早2～3d見穗，且抽穗整齊，促進水稻花器的發育，使開花集中，花期提早，提高異交結實率。

c．拔苞拔穗法　花期預測發現父母本始穗期相差5～10d，可以在早親本的幼穗分化Ⅶ期和見穗期，采取拔苞穗的方法，促使早抽穗親本的遲發分蘗成穗，從而推遲花期。拔苞（穗）應及時，以便使稻株的營養供應盡早地轉移到遲發分蘗穗上，從而保證更多的遲發蘗成穗。被拔去的稻苞（穗）一般是比遲親本的始穗期早5d以上的稻苞（穗），主要是主莖穗與第一次分蘗穗。若采用拔苞拔穗措施，必須在幼穗分化前期重施肥料，培育出較多的遲發分蘗。

（5）科學使用赤霉素　水稻雄性不育系在抽穗期植株體內的赤霉素含量水平明顯低于雄性正常品種，穗頸節不能正常伸長，常出現抽穗卡頸現象。在抽穗前噴施赤霉素，提高植株體內赤霉素的含量，可以促進穗頸節伸長，從而減輕不育系包頸程度，加快抽穗速度，使父母本花期相對集中，提高異交結實率，還可增加種子粒重。所以，赤霉素的施用已成為雜交水稻制種高產的最關鍵的技術。噴施赤霉素應掌握“適時、適量、適法”。具體技術要求如下。

① 適時　赤霉素噴施的適宜時期在群體見穗前1～2d至見穗50%，最佳噴施時期是抽穗達5%～10%。一天中的最適噴施時間在上午9時前或下午4時后；中午陽光強烈時不宜噴施；遇陰雨天氣，可在全天任何時間搶晴噴施；噴施后3h內遇降雨，應補噴或在下次噴施時增加用量。

② 適量

a．不同的不育系所需的赤霉素劑量不同　以染色體敗育為主的粳型質核互作型不育系，抽穗幾乎沒有卡頸現象，噴施赤霉素為改良穗層結構，所需赤霉素的劑量較小，一般用90～120g/hm2；以典敗與無花粉型花粉敗育為主的秈型質核互作型不育系，抽穗卡頸程度較重，穗粒外露率在70%左右，所需赤霉素的劑量大；對赤霉素反應敏感的不育系，如金23A、新香A，用量為150～180g/hm2；對赤霉素反應不敏感的不育系，如V20A、珍汕97A等，用量為225～300g/hm2。

最佳用量的確定還應考慮如下情況：提早噴時劑量減少，推遲噴施時劑量增加，苗穗多的應增加用量，苗穗少的減少用量；遇低溫天氣應增加劑量。

b．赤霉素的噴施次數　赤霉素一般分2～3次噴施，在2～3d內連續噴。抽穗整齊的田塊噴施次數少，有2次即可。抽穗不整齊的田塊噴施次數多，需噴施3～4次。噴施時期提早的應增加次數，推遲的則減少次數。分次噴施赤霉素時，其劑量是不同的，原則是“前輕、中重、后少”，要根據不育系群體的抽穗動態決定。如分2次噴施，每次的用量比為2∶8或3∶7；分3次噴施，每次的用量比為2∶6∶2或2∶5∶3。

③ 適宜方法　噴施赤霉素最好選擇晴朗無風天氣進行，要求田間有6cm左右的水層，噴霧器的噴頭離穗層30cm左右，霧點要細，噴灑均勻。用背負式噴霧器噴施，兌水量為180～300kg/hm2；用手持式電動噴霧器噴施，兌水量只需22.5～30kg/hm2。

（6）人工輔助授粉　水稻是典型的自花授粉作物，在長期的進化過程中，形成了適合自交的花器和開花習性?；謴拖涤械湫偷淖越惶卣鳎挥祮适Я俗越还δ?，只能靠異花授粉結實。當然，自然風可以起到授粉作用，但自然風力、風向往往不能與父母本開花授粉的需求吻合，依靠自然風力授粉不能保障制種產量，因而雜交水稻制種必須進行人工輔助授粉。

① 人工輔助授粉的方法　目前主要使用以下三種人工輔助授粉方法。

a．繩索拉粉法　是用一長繩（繩索直徑約0.5cm，表面光滑），由兩人各持一端，沿與行向垂直的方向拉繩奔跑，讓繩索在父母本穗層上迅速滑過，振動穗層，使父本花粉向母本行中飛散。該法的優點是速度快、效率高，能在父本散粉高峰時及時趕粉。但該法的缺點：一是對父本的振動力較小，不能使父本花粉充分散出，花粉的利用率較低；二是繩索在母本穗層上拉過，對母本花器有傷害作用。

b．單竿趕粉法　是一人手握一長竿（3～4m）的一端，置于父本穗層下部，向左右成扇形掃動，振動父本的稻穗，使父本花粉飛向母本行中。該法比繩索拉粉速度慢，但對父本的振動力較大，能使父本的花粉從花藥中充分散出，傳播的距離較遠。但該法仍存在花粉單向傳播、不均勻的缺點。適合單行、雙行父本栽插方式的制種田采用。

c．雙竿推粉法　是一人雙手各握一短竿（1.5～2.0m），在父本行中間行走，兩竿分別放置父本植株的中上部，用力向兩邊振動父本2～3次，使父本花粉從花藥中充分散出，并向兩邊的母本行中傳播。此法的動作要點是“輕壓、重搖、慢放”。該法的優點是父本花粉更能充分散出，花藥中花粉殘留極少，且傳播的距離較遠，花粉散布均勻。但是趕粉速度慢，勞動強度大，難以保證在父本開花高峰時及時趕粉。此法只適宜在雙行父本栽插方式的制種田采用。

目前，在制種中，如果勞力充裕，應盡可能采用雙竿推粉或單竿趕粉的授粉方法。除了上述三種人工趕粉方法外，湖北還研究出了一種風機授粉法，可使花粉的利用率進一步提高，異交結實率可比雙竿推粉法高15.5%左右。

② 授粉的次數與時間　水稻不僅花期短，而且一天內開花時間也較短，一天內只有1.5～2h的開花時間，且主要在上午、中午。不同組合每天開花的時間有差別，但每天的人工授粉次數大體相同，一般為3～4次，原則是有粉趕、無粉止。每天趕粉時間的確定以父母本的花時為依據，通常在母本盛開期（始花后4～5d）前。每天第一次趕粉的時間要以母本花時為準，即看母不看父；在母本進入盛花期后，每天第一次趕粉的時間則以父本花時為準，即看父不看母；這樣充分利用父本的開花高峰花粉量來提高田間花粉密度，促使母本外露柱頭結實。趕完第一次后，父本第二次開花高峰時再趕粉，兩次之間間隔20～30min，父本閉穎時趕最后一次。在父本盛花期的數天內，每次趕粉均能形成可見的花粉塵霧，田間花粉密度高，使母本當時正開穎和柱頭外露的穎花都有獲得較多花粉的機會。所以趕粉次數不一定在多，而是趕準時機。

（7）嚴格除雜去劣　為了保證生產的雜交種子能達到種用的質量標準，制種全過程中，在選用高純度的親本種子和采用嚴格的隔離措施基礎上，還應做好田間的去雜去劣工作。要求在秧田期、分蘗期、始穗期和成熟期進行（見表1-2），根據三系的不同特征，把混在父母本中的變異株、雜株及病劣株全部拔除。特別是抽穗期根據不育系與保持系有關性狀的區別（見表1-3），將可能混在不育系中的保持系去除干凈。

（8）加強黑粉病等病蟲害的綜合防治　制種田比大田生產早，禾苗長得青綠，病蟲害較多。在制種過程中要加強病蟲鼠害的預防和防治工作，做到勤檢查，一旦發現，及時采用針對性強的農藥進行防治。近年來，各制種基地都不同程度地發生稻粒黑粉病的為害，影響結實率和飽滿度，對產量和質量帶來極大的影響。各制種基地必須高度重視，及時進行防治。目前防治效果較好的農藥有克黑凈、滅黑1號、多菌靈、粉銹寧等。在始穗盛花和灌漿期的下午以后噴藥為宜。

（9）適時收割　雜交水稻制種由于使用激素較多、不育系尤其是博A、枝A等種子穎殼閉合不緊，容易吸濕導致穗上芽，影響種子質量。因此，在授粉后22～25d，種子成熟時，應抓住有利時機及時收割，確保種子質量和產量，避免損失。收割時應先割父本及雜株，確定無雜株后再收割母本。在收、曬、運、貯過程中，要嚴格遵守操作規程，做到單收、單打、單曬、單藏；種子曬干后包裝并寫明標簽，不同批或不同組合種子應分開存放。

2. “兩系”雜交水稻制種技術

（1）選用育性穩定的光（溫）敏核不育系　兩系制種時，首先要考慮不育系的育性穩定性，選用在長日照條件下不育的下限溫度較低，短光照條件下可育的上限溫度較高，光敏溫度范圍較寬的光（溫）敏核不育系。如粳型光敏核不育系N5088S、7001S、31111S等，在長江中下游的平原和丘陵地區的長日照條件下，都有30d左右的穩定不育期，在這段不育期制種，風險小。溫敏型的秈型核不育系培矮64S，由于它的育性主要受溫度的控制，對光照的長短要求沒有光敏型核不育那么嚴格，只要日平均溫度穩定在23.3℃以上，不論在南方或北方稻區制種，一般都能保證種子純度。但這類不育系在一般的氣溫條件下繁殖產量較低。

（2）選擇最佳的安全抽穗揚花期　由于兩系制種的特殊性，對兩系父母本的抽穗揚花期的安排要特別考慮，不僅要考慮開花天氣的好壞，而且必須使母本處在穩定的不育期內抽穗揚花。

不同的母本穩定不育的時期不同，因此要先觀察母本的育性轉換時期，在穩定的不育期內選擇最佳開花天氣，即最佳抽穗揚花期，然后根據父母本播種到始抽穗期歷時推算出父母本的播種期。

秈、粳“兩系”制種播期差的參考依據有所不同。秈“兩系”制種以葉齡差為主，同時參考時差和有效積溫差。粳“兩系”制種的播期差安排主要以時差為主，同時參考葉齡差和有效積溫差。

（3）強化父本栽培　就當前應用的幾個“兩系”雜交組合父母本的特性來看，強化父本栽培是必要的。一方面強化父本增加父本穎花數量，增加花粉量，有利受精結實。另一方面“兩系”制種中的父本有不利制種的特征。一般來說，“兩系”制種的父母本的生育期相差不是太大，但往往發生有的雜交組合父本生育期短于母本生育期，即母本生育期長的情況。在生產管理中，容易形成母強父弱的情況，使父本穎花量少，母本異交結實率低。像這樣的雜交組合制種更要注重父本的培育。強化父本栽培的具體方法有以下幾種。

① 強化父本壯秧苗的培育　父本壯秧苗的培育最有效的措施是采用兩段育秧或旱育秧。兩段育秧可根據各制種組合的播種期來確定第一段育秧的時間，第一段秧采取室內或室外場地育小苗。苗床按350～400g/m2種子的播量，播勻，用渣肥或草木灰覆蓋種子，精心管理，在二葉一心期及時寄插，每穴插2～3株幼苗，寄插密度根據秧齡的長短來定，秧齡短的可按10cm×10cm規格寄插，秧齡長的用10cm×13.3cm的規格寄插。加強秧田的肥水管理，爭取每株谷苗帶蘗2～3個。

② 對父本實行偏肥管理　移栽到大田后，對父本實行偏肥管理。父本移栽后4～6d，施尿素45～60kg/hm2，7d后，分別用尿素45kg/hm2、磷肥30～60kg/hm2、鉀肥45kg/hm2與細土750kg一起混合做成球肥，分兩次深施于父本田，促進早發穩長，達到穗大粒多、總穎花多和花粉量大的目的。在對父本實行偏肥管理的同時，也不能忽視母本的管理，做到父母本平衡生長。

（4）去雜去劣，保證種子質量　“兩系”制種比起“三系”制種要更加注意種子防雜保純，因為它除生物學混雜、機械混雜外，還有自身育性受光溫變化、栽培不善、收割不及時等導致自交結實后的混雜，即同一株上產生雜交種和不育系種子。針對兩系制種中易出現自身混雜原因，應采用下列防雜保純措施。

① 利用好穩定的不育性期　將光（溫）敏核不育系的抽穗揚花期盡可能地安排在育性穩定的前期，以拓寬授粉時段，避免育性轉換后同一株上產生兩類種子。如果是光（溫）敏核不育系的幼穗分化期，遇上了連續幾天低于23.5℃的低溫時，應采用化學殺雄的輔助方法來控制由于低溫引起的育性波動，達到防雜保純的目的。

具體方法是：在光（溫）敏核不育系抽穗前8d左右，用750kg/hm2 0.02%的殺雄2號藥液均勻地噴施于母本，隔2d后用750kg/hm2 0.01%的殺雄2號藥液再噴母本一次，確保殺雄徹底。噴藥時應在上午露水干后開始，在下午5點鐘前結束，如果在噴藥后6h內遇雨應迅速補噴1次。

② 高標準培育“早、勻、齊”的壯秧　通過培育壯秧，以期在大田早分蘗、多分蘗、分蘗整齊，并且移栽后早管理、早曬田，促使抽穗整齊，避免抽穗不齊而造成的自身混雜。

③ 適時收割　一般來說在母本齊穗25d，已完全具備了種子固有的發芽率和容重。因此，在母本齊穗25d左右，要搶晴收割，使不育系植株的地上節長出的分蘗苗不能正常灌漿結實，從而避免造成自身混雜。

3. 玉米雜交制種操作規程

玉米屬異花授粉作物，雌雄同株異花，花粉量大，異交率高，易于人工去雄雜交。因此，玉米是農作物中最早利用雜種優勢的作物。在玉米雜交制種中曾經大規模利用T型細胞質雄性不育系，后因為T型細胞質感染玉米小斑病T小種，導致該類雜種大面積致病，使得細胞質雄性不育系的利用日漸減少。目前我國主要采用自交系人工或機械去雄配制雜交種。

（1）定點生產　生產大田用雜交種，應選擇條件適宜的地區，建立制種基地，并保持相對穩定。

（2）選地　制種地塊應當土地肥沃、旱澇保收，盡可能做到集中連片。

（3）隔離　制種田采用空間隔離時，與其他玉米花粉來源地不應少于300m，甜、糯玉米和白玉米在500m以上；采用時間隔離時，錯期應在40d以上。

（4）播種　按照育種者的說明并結合當地實踐經驗進行播種，播種前要進行精選、曬種。特別要注意錯期、行比、密度的設置。錯期要保證父母本花期良好相遇；行比要根據有利于提高制種產量、保證父本有足夠的花粉供應母本和方便田間作業而定。種子田的兩邊和開花期季風的上風頭要在父本播種3～5d后，再順行播兩行以上的父本作采粉用，并對父本行做好標記。

（5）去雜　凡異常的父母本植株均應在散粉前拔除干凈。若父本的散粉雜株數超過父本植株總數的0.5%，制種田應報廢。收獲后脫粒前，要對母本果穗進行穗選，剔除雜劣果穗。經檢查核準，雜穗率在1.5%以下時，才能脫粒。

（6）去雄　母本行的全部雄穗在散粉前及時、干凈、徹底拔除，堅持每天至少去雄一遍，風雨無阻，對緊湊型自交系采取帶1～2葉去雄的辦法。拔除的雄穗埋入地下或帶出制種田妥善處理。母本花絲抽出后至萎縮前，如果發現植株上出現花藥外露的花在10個以上時，即定為散粉株。在任何一次檢查中，發現散粉的母本植株數超過0.5%，或在整個去雄過程中三次檢查累計散粉株率超過1%時，制種田報廢。

（7）人工輔助授粉　為保證制種田授粉良好，應根據情況進行人工輔助授粉。特別要注意開花初期和末期的輔助授粉工作。如發現母本抽絲偏晚，可輔之以剪苞葉和帶葉去雄等措施。授粉結束后，要將父本全部砍除。

（8）收貯　配制成功的雜交種，要嚴防混雜，剔除雜穗，單獨收貯，包裝物內外各加標簽。種子質量達到GB 4404.1—2008標準。

4. 棉花雜交制種技術

我國棉花雜種優勢利用已有較長的研究歷史，1990年前后棉花雜交種大面積應用于生產。雜交種子生產技術有人工去雄、雄性不育、應用指示性狀制種等。其中以人工去雄和利用核雄性不育制種的研究較多，利用較廣。

（1）人工去雄制種技術　人工去雄制種是目前國內外應用最廣泛的一種棉花雜交種生產技術，即用人工除去母本的雄蕊，然后授以父本花粉來生產雜交種。其優點是父母本選配不受限制，配制組合自由，擴大了其應用范圍。雖然去雄過程費時費工，增加了雜交種生產成本，但近年來隨著人工去雄技術改進，制種產量不斷提高。同時由于人工制種的雜交種無不育因子介入和親本選配自由，在生產上可利用雜種二代，從而大大增加了棉花雜交種的使用面積。所以，人工去雄制種方法的應用日趨廣泛。目前生產上應用的雜交種能將棉花抗蟲性與豐產性融為一體，為雜種優勢的利用開辟了更為廣闊的前景。

一般說來，采用人工去雄授粉法生產雜交種，一位技術熟練工人一天可配制0.5kg種子，結合營養缽育苗或地膜覆蓋等技術措施，可供667m2棉田用種，所產生的經濟效益是制種成本的十幾倍，符合我國農村勞動力密集的國情。所以只要有強優勢組合，采用人工去雄配制雜交種是很有應用價值的。

① 隔離區的選擇　棉花是常異花授粉作物，為避免非父本品種花粉的傳入，制種田周圍必須設置隔離區或隔離帶。一般隔離距離應在200m以上，如果隔離區帶有蜜源作物，要適當加大隔離距離。若能利用山丘、河流、林帶、村鎮等自然屏障作隔離，效果更好，高粱、玉米等高稈作物也可隔離。隔離區內不得種植其他品種的棉花。

② 播種及管理

a．選地　選擇地勢平坦，排灌方便，土壤肥沃或中上等肥力的地塊，無輕枯、黃萎病，底施農家肥及適量化肥。制種田須集中連片。

b．播種　播種時要注意調整父母本的播期，使雙親花期相遇。當雙親生育期差異不大時，一般父本比母本早播3～5d；當雙親生育期差異較大時，可適當提早晚熟親本的播種期。父母本種植面積比例通常為（1∶6）～（1∶9）（父本集中在制種田一端播種）。母本種植密度為37500～49500株/hm2，父本密度為56500～60000株/hm2，行距一般為80～100cm。

c．管理　苗期管理主攻目標是培育壯苗、促苗早發；蕾期管理主攻目標是壯棵穩長、多結大蕾；花鈴期管理主攻目標是適當控制營養生長、充分延長結鈴期；吐絮期管理主攻目標是保護根系吸收功能、延長葉片功能期。

③ 人工去雄

a．去雄時間　大面積人工制種宜采用“全株”去雄授粉法。為了保證雜交種子的成熟度，一般有效去雄授粉日期為7月5日至8月15日，7月5日前及8月15日以后的父母本花、蕾、鈴則全部去除。在此期間，每天下午2∶00至天黑前，選第二天要開的花去雄。在次日清晨授粉前逐行查找未去雄的花，并立即摘除。

b．去雄方法　棉花去雄主要采取徒手去雄的方法，當花冠呈黃綠色并顯著突出苞葉時即可去雄。用左手拇指和食指捏住花冠基部，分開苞葉，用右手大拇指指甲從花萼基部切入，并用食指、中指同時捏住花冠，向右輕輕旋剝，同時稍用力上提，把花冠連同雄蕊一起剝下，露出雌蕊，隨即作上標記，以備授粉時尋找。

c．注意事項　去雄時需注意：一是指甲不要掐入太深，以防傷及子房；二是防止弄破子房膜和剝掉苞葉；三是扯花冠時用力要適度，以防拉斷柱頭；四是去雄時要徹底干凈，去掉的雄蕊要帶出田外，以防散粉造成自交；五是早上禁止去雄。

④ 人工授粉　授粉時間以花藥散粉時間為準，一般從早上8∶00～12∶00都可授粉。天氣晴朗時溫度高，濕度小，散粉較早；陰雨低溫時，雄花散粉較晚。授粉方法主要有單花法、小瓶法、扎把法?，F分別敘述如下。

a．單花法　將摘取的父本花放在陰涼處備用，授粉時左手拇指、食指捏住母本柱頭基部，右手捏住父本花朵，讓父本花藥在母本柱頭上輕輕轉兩圈，使柱頭上均勻地沾上花粉。一般每朵父本花可授6～8朵母本花。

b．小瓶法　授粉前將父本花藥收集在小瓶內，瓶蓋上鑿制一個3mm小孔，授粉時左手輕輕捏住已去雄的花蕾，右手倒拿小瓶，將瓶蓋上的小孔對準柱頭套入，并將小瓶稍微旋轉一下或用手指輕叩一下瓶子，然后拿開小瓶，授粉完畢。

c．扎把法　扎把法也叫集花授粉法，是將多個從父本上剝下來的雄蕊扎在一起，然后用其在母本柱頭上涂抹。該法省時省力，效果較好。無論采用哪種授粉方法，均要求授粉充分、均勻，否則會產生歪嘴桃和不孕籽，嚴重者會造成脫落。在雨水或露水過大，柱頭未干時不能授粉，否則花粉粒會因吸水破裂而失去生活力。制種期間如預報上午有雨，不能按時授粉，可在早上父本花未開時，摘下當天能開花的父本花朵，均勻擺放在室內，雨停后棉棵上無水時再進行授粉。或在下雨前將預先制作好的不透水塑料軟管或麥管（長約2～3cm，一端密封）套在柱頭上，授粉前套管可防止因雨水沖刷柱頭而影響花粉粒的黏著和萌發，授粉后套管可防止雨水將散落在柱頭上的花粉沖掉。當氣溫高達35℃以上時，散粉受精均會受到一定程度的影響。制種期間若遇持續高溫、干旱天氣可通過灌水降溫增濕，可在夜間灌水，最好采用隔溝灌水或活水串灌，并維持3～5d。

去雄授粉工作8月15日結束，不能推遲。結束的當天下午先徹底拔除父本，次日要清除母本的全部花蕾。以后每天檢查，要求見花（含蕾、花和自交鈴）就去，直至無花。

⑤ 去雜去劣　苗期根據幼苗長勢、葉型、葉色等形態特征進行目測排雜；蕾期根據棉株形狀、節間長短、葉片大小、葉型葉色、有毛無毛等特征嚴格去雜；花鈴期根據鈴的形狀、大小再進一步去雜。

⑥ 種子收獲與保存　為確保雜交種子的成熟度，待棉鈴正常吐絮并充分脫水后才能采收。種子棉采收一般整個吐絮期進行2～3次。收花根據棉花成熟情況和氣候條件一般截止到10月25日。收購時要求統一采摘，地頭收購，分戶取樣，集中晾曬，嚴禁采摘“笑口棉”、僵瓣花。不同級別的棉花要分收、分曬、分軋、分藏，各項工作均由專人負責，嚴防發生機械混雜。

（2）雄性不育系制種　棉花雄性不育制種方法有利用質核互作雄性不育系的“三系法”和利用核雄性不育系的“兩系法”?！叭捣ā蹦壳吧写嬖谝恍┚唧w問題，如恢復系的育性能力低，得到的雜交種子少，不易找到強優勢組合，傳粉媒介不易解決等問題，因此目前應用較少?！皟上捣ā奔蠢煤瞬挥蚩刂频男坌圆挥抵品N。我國研究和應用最多的是“洞A”隱性核不育系及其轉育衍生的不育系。在制種過程中，“洞A”一系兩用，與雜合可育株雜交，其后代產生不育株和可育株各一半，不育株用作不育系，可育株用作保持系，從而保持不育系，與恢復系雜交配制雜交種，但在制種過程中需要拔除50%的可育株，影響制種產量和成本。目前利用“洞A”不育系配制了川雜1～6號等多個優良雜交組合，使“兩系法”制種得到推廣。

① 隔離區的選擇　與人工去雄制種法選擇隔離區的標準相同。

② 播種　由于在開花前要拔除母本行中50%左右的可育株，因此就中等肥力水平而言，母本的留苗密度應控制在75000株/hm2左右，父本的密度為37500～45000株/hm2。父母本行比為（1∶5）～（1∶8）。為了人工輔助授粉操作方便，可采用寬窄行種植方式。寬行行距80～100cm，窄行行距60～70cm。行向最好是南北向，有利于提高制種產量。

③ 拔除雄性可育株　可育株與不育株可通過花器加以識別。不育株的花一般表現為花藥干癟不開裂，內無花粉或花粉很少，花絲短，柱頭明顯高出花藥。而可育株的花器正常。從始花期開始，逐日逐株對母本行進行觀察，拔除可育株，對不育株進行標記。依此直到把母本行中的可育株全部拔除為止。為了提早拔除可育株，增大不育株的營養面積，使其充分生長發育，便于田間管理，可將育性的識別鑒定工作提前到蕾期進行，即在開花前1周花蕾長到1.5cm時剝蕾識別。不育花蕾一般是基部大，頂部尖，顯得瘦長，手捏感覺頂部軟而空，剝開花蕾可見柱頭高，花絲短，花藥中無花粉?；蛑挥袠O少量花粉粒，花藥呈紫褐色，即為不育株。如果花蕾粗壯，頂部鈍圓，手捏頂端感到硬，剝開花蕾可見柱頭基本不高出花藥或高出不明顯，則為可育株，即可拔除。

④ 人工輔助授粉　棉花絕大部分花在上午開放，晴朗的天氣上午8∶00左右即可開放。當露水退后，即可在父本行（恢復系）中采集花粉或摘花，給不育株的花授粉。陰涼天氣，可延遲到下午3∶00授粉。授粉時將父本的花粉收集到容器內，用毛筆蘸取花粉，涂授在母本花的柱頭上，也可摘下父本花朵，直接在不育株花的柱頭上涂抹，一朵可育花可授8～9朵不育花。授粉時要注意使柱頭均勻接受花粉，以免出現歪鈴。為了保證雜交種的成熟度，在8月中旬應結束授粉工作。

⑤ 種子收獲與保存　同人工去雄制種法。

5. 高粱雜交制種技術

（1）選地　選擇地勢平坦、地力均勻、土地肥沃、排灌方便、通風透光、旱澇保收的地塊，切忌重茬。

（2）隔離　制種田與相鄰作物的花粉源距離不得少于300m。

（3）播種　

① 適時播種，要根據所配組合調節花期，母本一次播完，父本分期播種。

② 按照土壤肥力和親本的株型決定密度。

③ 根據父母本植株高低和父本花粉量多少決定父母本種植行比。

（4）去雜去劣　父母本都要嚴格去雜去劣，分三期進行。

① 苗期根據葉鞘顏色、葉色及分蘗能力等主要特征，將不符合原親本性狀的植株全部拔掉。

② 拔節后根據株高、葉形、葉色、葉脈顏色以及有無蠟質等主要性狀，將雜、劣、病株和可疑株連根拔除，以防再生。

③ 開花前根據株型、葉脈顏色、穗型、穎色等主要性狀去雜，特別要注意及時拔除混進不育系行里的矮雜株。對可疑株可采用擠出花藥的方法，觀察其顏色和飽滿度加以判斷。

④ 花期鑒定時，制種田一級種子的雜株率不得超過1%，二級種子的雜株率不得超過2%，父母本分別計算。

（5）花期的預測和調節

① 花期預測　拔節后可采用解剖植株的方法，始終掌握母本內部比父本內部少0.5～1個葉片或母本生長錐比父本大1/3的標準來預測花期。

② 花期調節　如發現花期相遇不好時，要采取早中耕、多中耕、偏水偏肥、根外追肥、噴灑激素等措施，促其生長發育，或采取深中耕斷根、適當減少水肥等措施，控制其生長發育，從而達到母本開花后1～2d，第一期父本開花；第二期父本的盛花期與母本的末花期相遇。因為干旱或其他原因，影響父母本不能按時出苗的，可采用留大小苗或促控的辦法，調節花期。

（6）輔助授粉　授粉次數應根據花期相遇的程度決定，不得少于3次。花期相遇的情況愈差，則輔助授粉的次數應愈多。對花期不遇的制種田，可從其他同一父本田里采集花粉，隨采隨授，授粉應在上午露水剛干時立即進行。

（7）收獲　要適時收獲，應在霜前收完。父母本先后分收、分運、分曬、分打。

四、任務考核

五、相關理論知識

（一）人工雜交制種

目前生產上玉米雜交中以人工雜交制種為主。為了提高制種產量，確保雜交種的質量，在制種時必須把握以下幾個基本環節。

1. 安全隔離

必須設置隔離區，以防外來花粉的侵入造成混雜。

2. 適期播種

雜交種的雙親同期播種常常存在花期不相遇的問題，為了提高制種產量和質量，根據父母本在同時播種時盛花期相差的天數多少，確定比正常播種期提前或延后的天數，晚開花的親本提前播種、定植，早開花的親本延遲播種、定植。安排錯期播種時，要掌握“寧可母等父，不可父等母”的原則。

3. 規定父母行比

在不影響授粉結實的基礎上，應盡量增加母本行數，以提高制種產量。

4. 嚴把播種關

播種時要嚴格分清父、母本行（區），保證做到不重播、漏播、不錯播；要保證播種質量，爭取一次全苗，并有足夠苗數。

5. 去雜去劣

在制種田一般在間苗、定苗時根據父、母本自交系的長相、葉色、葉形、生長勢等特征進行第一次去雜去劣；抽穗期間進行第二次去雜去劣；第三次是開花授粉前進行關鍵性的去雜去劣，這一次去雜去劣一定要認真負責。對父本雜劣株要特別重視，做到逐株檢查，以保證制種質量。收獲及脫粒前要對母本果穗認真選擇，去除雜劣果穗。

6. 花期調控

由于多種原因，在制種中可能出現父母本花期不遇，造成嚴重減產甚至絕收。因此，應從苗期開始，抓好花期預測，及時調控花期，保證花期良好相遇。在苗期出現父母本生長快慢不一致時，可采用“促慢控快”法，對生長慢的親本采取早間苗、晚施肥、晚松土或降溫的控制措施。

7. 母本去雄

去雄是指在花藥開裂前除去雄性器官或殺死花粉的操作過程。去雄的目的是防止混雜，這是保證雜交純度的關鍵措施之一。去雄工作包括兩項內容，第一，拔除雌雄異株母本區的雄株，如菠菜、石刁柏；第二，摘除雌雄同株異花母本株上的雄花，如玉米、煙草、瓜類等。無論采取哪種去雄方式，都必須要有專人負責，加強巡回檢查，保證去雄質量。去雄時間，在每天上、下午均可，每天堅持去雄風雨無阻。去掉的雄蕊要帶出隔離區，以免雄蕊離體散粉影響制種質量。

8. 輔助授粉

授粉就是將父本花粉授到母本柱頭上的操作過程?？梢酝ㄟ^授粉工具將事先采集好的花粉涂抹到柱頭上，或直接用已開裂散出花粉的花藥在柱頭上涂擦。

在一天中，以上午8～11時為最佳授粉時間。授粉工作的技術性很強，涂抹量要適中，動作要輕，整個操作過程須認真、細致，盡量避免碰傷花器。整個授粉工作要防止非目的性交配、更換品種或出現可疑的非目的性花粉污染，花粉污染手指和授粉工具后立即消毒。

9. 加強田間管理

一般制種田生長期長，要加強對雜父母本區的管理，提供良好的肥水條件，加強病蟲害防治，保證雜交果實的良好生長發育，并注意防止風害、鳥害和鼠害。

（二）利用雄性不育系制種

利用雄性不育系作母本是目前雜交制種應用最廣泛的一種簡化制種手段，不僅可以省去去雄授粉所需的大量勞動力，而且還可以避免因人工去雄而造成的操作創傷，導致雜交種產量的降低。目前應用最廣泛、最有效的方法是利用胞核互作不育型雄性不育系，即利用不育系（A系）、保持系（B系）和恢復系（R系）三系法生產一代雜種種子。

具體制種方法是：每年至少需要設置二個隔離采種區，一個是一代雜種制種區，另一個是不育系留種區。在F1制種區不育系（母本）和恢復系以（3～7）∶1的比例種植。從不育系上采收的種子為一代雜種，恢復系上采收的種子經去雜去劣后，可以繼續作為制種父本用。不育系和恢復系的栽植行比應根據授粉昆蟲的種類及數量、制種區的氣候條件、父母本花期長短和相遇情況、父母本各自的生物學特征特性等諸多因素來確定。為了防止父本系的混雜退化，有必要增設隔離區，對父本系也要單獨采種。

為了提高制種產量和質量，也應注意在人工雜交制種中注意的一些問題，如把好播種關、花期調整、去雜去劣等。

（三）利用自交不親和系制種

利用自交不親和系配制一代雜種是除雄性不育系外的另一種要簡化制種途徑，已在十字花科蔬菜，特別是甘藍、大白菜、蘿卜、白菜花、青花菜等蔬菜作物上廣為應用。目前利用自交不親和系制種通常利用以下兩種方式配制一代雜種（單雜種）；一種方式是自交不親和系為母本、自交系為父本，母本與父本之比為（4～7）∶1，從不親和系上采收的種子為雜交種，自交系上采收的種子不可作為自交系繁殖用種子，也不能再配組合用。應另設隔離區繁殖自交系和自交不親和系。另一種利用自交不親和系制種方式是父母本都為自交不親和系，這種方式是目前應用最多、效果最好的。由于一般正反交的增產效果顯著而且經濟性狀基本一致，所以這種組合互為父母本，可按隔行種植的方式采種，有時也可根據雙親的長勢、分枝習性、花粉多少、花期長短等按一定比例定植。種子成熟后可混合采種，如正反雜種有明顯性狀差異，也可分行分親本收種。

為了提高制種產量和質量，也要注意保證花期相遇的一些措施，人工輔助授粉或利用昆蟲授粉，田間去雜去劣等事宜。

六、課后訓練

根據基地的實際條件，制訂當年玉米（或棉花、水稻）雜交制種操作方案。