第三章 种子的生产 【前言】优质种子的生产是种子工作中最重要的一环,是整个种子工作的基础。对种子经营 者来讲,掌握了品种对路、质量优良的种子,才能提高竞争能力,获得良好的经济效益和社 会效益;对种子使用者来说,获得了优良品种的优质种子,就意味着丰收和效益的增加;对 于农业生产来说,繁育出量足质优的种子,是实现持续、稳定增产的先决条件和重要保证。 因此,搞好种子生产对整个种子工作和农业生产都有着十分重要的意义。 种子生产的遗传学基础 一、繁殖方式与种子生产 繁殖是连接生命不同世代间的纽带,也是从事种子生产的根本前提。植物的繁殖方式不仅有 雌雄配子结合形成种子长成新植物的有性繁殖方式,而且还有可以利用部分器官、组织甚至 个别细胞长成新的个体的无性繁殖方式,不同的繁殖方式对后代群体性状的表现有重要的影 响,也直接关系到种子生产的方法与技术。 (一)有性繁殖作物 有性繁殖作物(sexually propagated plants)按照自然授粉方式的不同,又可分为自花授粉、 常异花授粉和异花授粉三类。 1.自花授粉作物(self-pollinated plant):即在天然授粉情况下,雌蕊依靠来自同花或同一植株 内的花粉完成授粉受精的作物。如水稻、小麦、菜豆、莴苣、番茄、凤仙花、矢车菊、紫罗 兰、半支莲、风铃草等。自花授粉作物由于长期自交,品种内各个体基因型基本纯合,遗传 性较稳定,性状较一致,但偶然也会出现异交(天然异交率小于 5%)或发生突变。因此,在 繁殖自花授粉作物时,仍需选择优良纯正的植株进行自交繁殖。在原种繁殖时,多采用单株 选择法,且不同品种间应适当隔离,以保证种子的纯度。繁殖生产用种时,则采用混合选择 法。 2.常异花授粉作物(often cross-pollinated plant):即在天然授粉情况下,以自花授粉为主,但 天然异交率达到 5-50%的作物。如辣椒、蚕豆、芥菜、黄秋葵等。这类植物在遗传育种上的 许多特点与自花授粉作物近似,但由于异交率高于自花授粉作物,因此在它们的品种群体中 杂合株率较高,变异较多。繁殖种子时为防天然杂交,不同品种的种子田间隔距离应比自花 授粉作物田大些。在原种生产中常采用多次单株选择法,生产大量商品种子时则常采用多次 混合选择法。 3.异花授粉作物(cross-pollinated plant):即在天然授粉情况下,雌蕊主要依靠异株或同株异 花的花粉完成授粉、受精的作物。如荞麦、黑麦、黑麦草、玉米、蓖麻、萝卜、白菜、甘蓝、 菠菜、黄瓜、洋葱、芹菜、石竹、万寿菊、菊花、百日草、鸡冠花等。异花授粉作物因传粉 媒介的不同,分虫媒花及风媒花。异花授粉作物品种群体内不同个体的基因型多为杂合体, 遗传性比较复杂,个体间差异较大,自交易衰退。因此,这类植物品种进行繁殖时,应注意 从品种群体中选择符合品种特征特性的优良个体,而且群体量不可太小。不同品种间要注意 隔离。 (二)无性繁殖作物 无性繁殖作物(vegetatively propagated plants):即通过母体营养器官、组织或细胞在适宜条件 下分化发良形成独立新个体的途径,而不经过两性配子结合进行繁衍后代的作物。如睡莲科、 泽泻科、天南星科、姜科、旋花科、薯芋科、香蒲科、莎草科、百合科、禾本科中部分蔬菜 及茄科中的马铃薯等。另外,大多数的观赏植物,果树系无性繁殖作物。无性繁殖作物一般 以无性繁殖为主,因此繁殖过程中极少产生变异,群体内个体与个体之间具有高度的一致性, 繁殖后代的遗传特性也与母体的遗传性高度一致,但无性繁殖系内也会存在一定的差异性, 加之病害侵染等因子也可造成品种的退化,故在其繁殖与栽培过程中,仍需进行必要的选择, 淘汰机械混杂或自然变异植株,以保持品种种性纯正。其选择通常采用营养系混合选择法
第三章 种子的生产 【前言】优质种子的生产是种子工作中最重要的一环,是整个种子工作的基础。对种子经营 者来讲,掌握了品种对路、质量优良的种子,才能提高竞争能力,获得良好的经济效益和社 会效益;对种子使用者来说,获得了优良品种的优质种子,就意味着丰收和效益的增加;对 于农业生产来说,繁育出量足质优的种子,是实现持续、稳定增产的先决条件和重要保证。 因此,搞好种子生产对整个种子工作和农业生产都有着十分重要的意义。 种子生产的遗传学基础 一、繁殖方式与种子生产 繁殖是连接生命不同世代间的纽带,也是从事种子生产的根本前提。植物的繁殖方式不仅有 雌雄配子结合形成种子长成新植物的有性繁殖方式,而且还有可以利用部分器官、组织甚至 个别细胞长成新的个体的无性繁殖方式,不同的繁殖方式对后代群体性状的表现有重要的影 响,也直接关系到种子生产的方法与技术。 (一)有性繁殖作物 有性繁殖作物(sexually propagated plants)按照自然授粉方式的不同,又可分为自花授粉、 常异花授粉和异花授粉三类。 1.自花授粉作物(self-pollinated plant):即在天然授粉情况下,雌蕊依靠来自同花或同一植株 内的花粉完成授粉受精的作物。如水稻、小麦、菜豆、莴苣、番茄、凤仙花、矢车菊、紫罗 兰、半支莲、风铃草等。自花授粉作物由于长期自交,品种内各个体基因型基本纯合,遗传 性较稳定,性状较一致,但偶然也会出现异交(天然异交率小于 5%)或发生突变。因此,在 繁殖自花授粉作物时,仍需选择优良纯正的植株进行自交繁殖。在原种繁殖时,多采用单株 选择法,且不同品种间应适当隔离,以保证种子的纯度。繁殖生产用种时,则采用混合选择 法。 2.常异花授粉作物(often cross-pollinated plant):即在天然授粉情况下,以自花授粉为主,但 天然异交率达到 5-50%的作物。如辣椒、蚕豆、芥菜、黄秋葵等。这类植物在遗传育种上的 许多特点与自花授粉作物近似,但由于异交率高于自花授粉作物,因此在它们的品种群体中 杂合株率较高,变异较多。繁殖种子时为防天然杂交,不同品种的种子田间隔距离应比自花 授粉作物田大些。在原种生产中常采用多次单株选择法,生产大量商品种子时则常采用多次 混合选择法。 3.异花授粉作物(cross-pollinated plant):即在天然授粉情况下,雌蕊主要依靠异株或同株异 花的花粉完成授粉、受精的作物。如荞麦、黑麦、黑麦草、玉米、蓖麻、萝卜、白菜、甘蓝、 菠菜、黄瓜、洋葱、芹菜、石竹、万寿菊、菊花、百日草、鸡冠花等。异花授粉作物因传粉 媒介的不同,分虫媒花及风媒花。异花授粉作物品种群体内不同个体的基因型多为杂合体, 遗传性比较复杂,个体间差异较大,自交易衰退。因此,这类植物品种进行繁殖时,应注意 从品种群体中选择符合品种特征特性的优良个体,而且群体量不可太小。不同品种间要注意 隔离。 (二)无性繁殖作物 无性繁殖作物(vegetatively propagated plants):即通过母体营养器官、组织或细胞在适宜条件 下分化发良形成独立新个体的途径,而不经过两性配子结合进行繁衍后代的作物。如睡莲科、 泽泻科、天南星科、姜科、旋花科、薯芋科、香蒲科、莎草科、百合科、禾本科中部分蔬菜 及茄科中的马铃薯等。另外,大多数的观赏植物,果树系无性繁殖作物。无性繁殖作物一般 以无性繁殖为主,因此繁殖过程中极少产生变异,群体内个体与个体之间具有高度的一致性, 繁殖后代的遗传特性也与母体的遗传性高度一致,但无性繁殖系内也会存在一定的差异性, 加之病害侵染等因子也可造成品种的退化,故在其繁殖与栽培过程中,仍需进行必要的选择, 淘汰机械混杂或自然变异植株,以保持品种种性纯正。其选择通常采用营养系混合选择法
营养系单株(穴)选择法等。 二、品种的混杂退化 品种混杂退化(deterioration of seed stocks)是指优良品种在生产栽培过程中品种纯度降低,原 有的优良种性变劣的现象。造成品种混杂退化的原因很多,主要有: (一)机械混杂 机械混杂,即在种子生产、加工、贮藏及包装运输过程中,在某作物的品种中人为地混入了 其它品种(品种间混杂)、其它作物或杂草(种间混杂)的种子而造成的品种混杂现象。这是种 子生产过程中引起品种退化的重要原因。自花授粉作物的混杂退化主要由机械混杂引起。品 种间混杂,还会加剧天然杂交,引起分离退化。 (二)生物学混杂 生物学混杂,即品种在繁殖过程中,由于和其它品种或其它作物发生天然杂交而引起混杂退 化的现象。这是有性繁殖作物发生品种退化的另一个重要原因。生物学混杂是常异花授粉作 物和异花授粉作物品种混杂退化的主要原因。 (三)品种本身的变化 品种是一个性状基本稳定一致的群体,品种的“纯”只是一个相对的概念,品种内个体间或多 或少都有一定的杂合性,何况自然界某些因素还会导致生物体发生基因突变和重组。因而, 品种经过连年种植,本身也会发生各种各样的变异,这些变异经过自然选择常被保存和积累 下来,导致品种的混杂退化。目前生产上推广的品种大多是通过杂交,甚至是复合杂交育成 的,遗传基础比较复杂,发生变异、分离的机率也相对较高。而且还有些育种单位急于求成, 往往把一些表现优异但遗传性尚未稳定的杂交后代材料提前出圃,提交中试和推广,如繁殖 过程中不进行严格选择,就会很快出现混杂退化现象。 (四)不正确的选择及采留种 在种子生产过程中,若未进行严格的选择而淘汰掉混杂劣变的植株,结果必然会 导致品种退化或者虽然进行了选择,但选择的方法欠佳或标准不当,如对各种蔬 菜只注意产品器官的大小而忽略了性状的典型性和一致性;水稻选种仅注意穗 大、粒多、粒重,而对分蘖多少、植株高矮、耐肥抗病强弱很少考虑;或忽视了 对原种育性、自交不亲和性等的监测与鉴定;或连年采用小株留种而缺乏对主要 经济性状的鉴定;或留种群体太小而导致遗传漂移(genetic drift)(图 3-1); 或连续多年实行近亲繁殖等等,都可能导致不同程度的品种退化。此外,在不适 的自然环境条件下留种;或种子生产中栽培技术措施不当,如将温室品种连年在 露地栽培留种等,都会直接影响到种子的质量,以致引起品种的退化。 图 3-1
营养系单株(穴)选择法等。 二、品种的混杂退化 品种混杂退化(deterioration of seed stocks)是指优良品种在生产栽培过程中品种纯度降低,原 有的优良种性变劣的现象。造成品种混杂退化的原因很多,主要有: (一)机械混杂 机械混杂,即在种子生产、加工、贮藏及包装运输过程中,在某作物的品种中人为地混入了 其它品种(品种间混杂)、其它作物或杂草(种间混杂)的种子而造成的品种混杂现象。这是种 子生产过程中引起品种退化的重要原因。自花授粉作物的混杂退化主要由机械混杂引起。品 种间混杂,还会加剧天然杂交,引起分离退化。 (二)生物学混杂 生物学混杂,即品种在繁殖过程中,由于和其它品种或其它作物发生天然杂交而引起混杂退 化的现象。这是有性繁殖作物发生品种退化的另一个重要原因。生物学混杂是常异花授粉作 物和异花授粉作物品种混杂退化的主要原因。 (三)品种本身的变化 品种是一个性状基本稳定一致的群体,品种的“纯”只是一个相对的概念,品种内个体间或多 或少都有一定的杂合性,何况自然界某些因素还会导致生物体发生基因突变和重组。因而, 品种经过连年种植,本身也会发生各种各样的变异,这些变异经过自然选择常被保存和积累 下来,导致品种的混杂退化。目前生产上推广的品种大多是通过杂交,甚至是复合杂交育成 的,遗传基础比较复杂,发生变异、分离的机率也相对较高。而且还有些育种单位急于求成, 往往把一些表现优异但遗传性尚未稳定的杂交后代材料提前出圃,提交中试和推广,如繁殖 过程中不进行严格选择,就会很快出现混杂退化现象。 (四)不正确的选择及采留种 在种子生产过程中,若未进行严格的选择而淘汰掉混杂劣变的植株,结果必然会 导致品种退化或者虽然进行了选择,但选择的方法欠佳或标准不当,如对各种蔬 菜只注意产品器官的大小而忽略了性状的典型性和一致性;水稻选种仅注意穗 大、粒多、粒重,而对分蘖多少、植株高矮、耐肥抗病强弱很少考虑;或忽视了 对原种育性、自交不亲和性等的监测与鉴定;或连年采用小株留种而缺乏对主要 经济性状的鉴定;或留种群体太小而导致遗传漂移(genetic drift)(图 3-1); 或连续多年实行近亲繁殖等等,都可能导致不同程度的品种退化。此外,在不适 的自然环境条件下留种;或种子生产中栽培技术措施不当,如将温室品种连年在 露地栽培留种等,都会直接影响到种子的质量,以致引起品种的退化。 图 3-1
(五)病毒侵染 马铃薯一旦感染病毒,由于系统侵染,经过种薯连续传病,优良的无病毒原种经数年即可完 全感病,造成薯块变小,产量逐年下降。 果树的组织或细胞受到病毒或类菌体侵染后,会破坏生理上的协调性,直接影响产量和品质, 甚至引起细胞内某些遗传物质的变异,如在良种繁殖时,从病树上选取繁殖材料,就会引起 品种衰退。 大丽花、菊花、香石竹、唐菖蒲、郁金香等,常发生因感染病毒性的萎缩病而使生活力衰退, 生长势下降,观赏品质降低等退化现象。 三、品种遗传纯度的保持 品种发生混杂退化后,纯度显著降低,性状变劣,抗逆性减弱,最后导致产量下降,品质变 差,品种也就失去利用价值。因此,必须采取有效措施,防止和克服品种的混杂退化现象。 (一).严把种源质量关 繁育原、良种所使用的种源是否纯真、可靠,直接关系到所繁种子的质量。所以,生产原种 的种源必须是育种者种子或株(穗)行系种子,生产良种的种子田的种源最好每年用原种进行 更新,这是确保种子质量的一项重要措施。因此,种子部门要和育种单位密切合作,并认真 搞好种子的选优提纯工作,为种子繁殖田提供足量的优质种源。 (二).严格隔离 对种株或采种地(区)实行严格的隔离,是防止天然杂交引起生物学混杂以及非目 的种子掺入引起机械混杂的重要措施,对防止异花授粉作物的天然杂交尤其重 要。隔离方法通常有以下四种: 1.机械隔离:即利用机械条件如纸袋、网纱、大棚、温室等进行隔离的方法。主 要应用于少量原种种子的繁殖及原始材料的保存等。 2.时间隔离:即利用分期播种、分期定植、春化或光照处理、摘心整枝等措施, 使不同品种的花期前后错开而实行隔离的方法。此法可用于生产用种的大面积繁 殖生产。一般玉米、水稻和高粱制种区的播期要和周围其它品种错期 25~30 天
(五)病毒侵染 马铃薯一旦感染病毒,由于系统侵染,经过种薯连续传病,优良的无病毒原种经数年即可完 全感病,造成薯块变小,产量逐年下降。 果树的组织或细胞受到病毒或类菌体侵染后,会破坏生理上的协调性,直接影响产量和品质, 甚至引起细胞内某些遗传物质的变异,如在良种繁殖时,从病树上选取繁殖材料,就会引起 品种衰退。 大丽花、菊花、香石竹、唐菖蒲、郁金香等,常发生因感染病毒性的萎缩病而使生活力衰退, 生长势下降,观赏品质降低等退化现象。 三、品种遗传纯度的保持 品种发生混杂退化后,纯度显著降低,性状变劣,抗逆性减弱,最后导致产量下降,品质变 差,品种也就失去利用价值。因此,必须采取有效措施,防止和克服品种的混杂退化现象。 (一).严把种源质量关 繁育原、良种所使用的种源是否纯真、可靠,直接关系到所繁种子的质量。所以,生产原种 的种源必须是育种者种子或株(穗)行系种子,生产良种的种子田的种源最好每年用原种进行 更新,这是确保种子质量的一项重要措施。因此,种子部门要和育种单位密切合作,并认真 搞好种子的选优提纯工作,为种子繁殖田提供足量的优质种源。 (二).严格隔离 对种株或采种地(区)实行严格的隔离,是防止天然杂交引起生物学混杂以及非目 的种子掺入引起机械混杂的重要措施,对防止异花授粉作物的天然杂交尤其重 要。隔离方法通常有以下四种: 1.机械隔离:即利用机械条件如纸袋、网纱、大棚、温室等进行隔离的方法。主 要应用于少量原种种子的繁殖及原始材料的保存等。 2.时间隔离:即利用分期播种、分期定植、春化或光照处理、摘心整枝等措施, 使不同品种的花期前后错开而实行隔离的方法。此法可用于生产用种的大面积繁 殖生产。一般玉米、水稻和高粱制种区的播期要和周围其它品种错期 25~30 天
对种子寿命较长的蔬菜,如瓜类、茄果类、十字花科等可采用不同品种分年种植 留种的方法,以做到有效的隔离。 3.空间隔离:即将易于相互杂交的作物品种、变种或种的种子生产地人为地安排 隔开一定距离,以防止非目的杂交的方法。此法常常为大面积的良种繁育所采用。 空间隔离是否有效取决于隔离距离,而决定隔离距离时则主要应考虑以下各方面 的因素:一是影响天然杂交率的因子;二是隔离区之间的障碍物;三是品种经济 价值受天然杂交影响的程度(表 3-1)。 4.高杆作物隔离:在使用上述隔离方法有困难时,可采用高秆的其它作物进行隔 离。如玉米制种可用高秆高粱作为隔离作物,一般种植 50~100 行,行距 1 尺, 并要提前 10-15 天播种,以保证在玉米散粉前高粱的株高超过玉米,起到隔离作 用。 (三)合理的选择与留种 种子生产地内存在杂株,是造成繁殖品种的遗传性污染的重要原因。前作的遗留 及机械混杂是此类污染的重要来源。因此,种子生产中必须及时地通过选择进行 种株的去杂去劣,以保证繁殖品种的遗传纯度
对种子寿命较长的蔬菜,如瓜类、茄果类、十字花科等可采用不同品种分年种植 留种的方法,以做到有效的隔离。 3.空间隔离:即将易于相互杂交的作物品种、变种或种的种子生产地人为地安排 隔开一定距离,以防止非目的杂交的方法。此法常常为大面积的良种繁育所采用。 空间隔离是否有效取决于隔离距离,而决定隔离距离时则主要应考虑以下各方面 的因素:一是影响天然杂交率的因子;二是隔离区之间的障碍物;三是品种经济 价值受天然杂交影响的程度(表 3-1)。 4.高杆作物隔离:在使用上述隔离方法有困难时,可采用高秆的其它作物进行隔 离。如玉米制种可用高秆高粱作为隔离作物,一般种植 50~100 行,行距 1 尺, 并要提前 10-15 天播种,以保证在玉米散粉前高粱的株高超过玉米,起到隔离作 用。 (三)合理的选择与留种 种子生产地内存在杂株,是造成繁殖品种的遗传性污染的重要原因。前作的遗留 及机械混杂是此类污染的重要来源。因此,种子生产中必须及时地通过选择进行 种株的去杂去劣,以保证繁殖品种的遗传纯度
选择应连续、定向地逐代进行,以最大限度地保持品种的典型性。在原种生产中, 必须严格进行株选;而生产用种生产时则可在认真去杂去劣的基础上实行片选。 田间选择应抓住品种特征特性易于鉴别的关键时期,分阶段多次进行,以保证种 株各个生育期阶段的特征特性均能符合原品种的典型性。 留种方面,大株留种繁殖原种,小株留种繁殖生产用种。原种生产的群体不能太 小,一般不应少于 50 株,并注意避免都来自同一亲系,以免品种群体内的遗传 基因贫乏,从而导致品种生活力的降低和适应性的减弱。 (四).严格执行种子采后处理的操作规程 在种子生产、加工等过程中严格执行各项技术的操作规程,是防止种子机械混杂的主要措施。 首先是繁殖品种的田间布置要科学合理,除了应做好隔离工作外,留种地还应尽可能采用轮 作,以免发生前后作间的天然杂交;其次要严防种子在采收、脱粒、晾晒、运输、贮藏等操 作过程中的混杂。另外,要重视种子的预措和播种。 种子生产中除应注意做好以上各方面的工作外,还应加强对各类种传病害的监测与防治,并 严格执行种子签证发放制度,从而真正保证遗传纯度高、播种品质好的优质种子能够最终有 效地应用于生产。 种子生产的制度 为了保证优质种子的生产,制定必要的种子生产制度和措施是很重要的。 一、品种审定制度 品种审定(cultivar assessment),即指由专门的权威机构(如品种审定委员会)对新育成或新引 进的品种能否推广和能在什么范围内推广等作出权威性结论。建立品种审定制度是为了加强 品种管理,加速优良新品种的推广,促进品种布局的区域化,推动生产的发展。 品种审定的依据是品种试验。新品种必须通过多点的、二至三年的区域试验和生产试验,在 多数试验点连续表现优异,育种者在完全掌握其特征特性的基础上提出成熟的性状标准和栽 培管理技术,然后方可向所在地的省、市品种审定委员会提出申报。品种审定委员会再根据 品种试验的结果材料和其他条件对该品种是否能推广作出决定。 品种审定委员会一般由农业行政部门、种子管理及推广部门(如种子公司)、科研单位、农业 院校等有关单位的代表组成,负责领导和组织作物品种的审定工作。全国农作物品种审定委 员会负责审定跨省推广的新品种;各省、市、自治区审定委员会负责审定本省、市、自治区 育成或引进的新品种;地、县农作物品种审查小组则负责对本地区育成或引进的新品种进行 初步的审查,提出初审意见并决定是否向上一级品种审定委员会推荐,并应结合本地区的自 然条件和耕作制度,审议本地区农作物品种的示范、繁育、推广和品种布局计划。 品种审定工作包括:领导和组织品种区域试验和生产试验;评价、审定新品种;对已推广的 品种和新品种的示范、繁育和推广工作提出建议;对审定的新品种进行登记、编号、命名和 颁发新品种审定合格证书等有关事宜。由此可见,品种审定是良种繁育和推广的前提。只有 品种审定合格的品种,经农业行政部门正式公布后,才能在生产上正式地进行大规模的种子 生产和推广。 二、种子生产基地的建立
选择应连续、定向地逐代进行,以最大限度地保持品种的典型性。在原种生产中, 必须严格进行株选;而生产用种生产时则可在认真去杂去劣的基础上实行片选。 田间选择应抓住品种特征特性易于鉴别的关键时期,分阶段多次进行,以保证种 株各个生育期阶段的特征特性均能符合原品种的典型性。 留种方面,大株留种繁殖原种,小株留种繁殖生产用种。原种生产的群体不能太 小,一般不应少于 50 株,并注意避免都来自同一亲系,以免品种群体内的遗传 基因贫乏,从而导致品种生活力的降低和适应性的减弱。 (四).严格执行种子采后处理的操作规程 在种子生产、加工等过程中严格执行各项技术的操作规程,是防止种子机械混杂的主要措施。 首先是繁殖品种的田间布置要科学合理,除了应做好隔离工作外,留种地还应尽可能采用轮 作,以免发生前后作间的天然杂交;其次要严防种子在采收、脱粒、晾晒、运输、贮藏等操 作过程中的混杂。另外,要重视种子的预措和播种。 种子生产中除应注意做好以上各方面的工作外,还应加强对各类种传病害的监测与防治,并 严格执行种子签证发放制度,从而真正保证遗传纯度高、播种品质好的优质种子能够最终有 效地应用于生产。 种子生产的制度 为了保证优质种子的生产,制定必要的种子生产制度和措施是很重要的。 一、品种审定制度 品种审定(cultivar assessment),即指由专门的权威机构(如品种审定委员会)对新育成或新引 进的品种能否推广和能在什么范围内推广等作出权威性结论。建立品种审定制度是为了加强 品种管理,加速优良新品种的推广,促进品种布局的区域化,推动生产的发展。 品种审定的依据是品种试验。新品种必须通过多点的、二至三年的区域试验和生产试验,在 多数试验点连续表现优异,育种者在完全掌握其特征特性的基础上提出成熟的性状标准和栽 培管理技术,然后方可向所在地的省、市品种审定委员会提出申报。品种审定委员会再根据 品种试验的结果材料和其他条件对该品种是否能推广作出决定。 品种审定委员会一般由农业行政部门、种子管理及推广部门(如种子公司)、科研单位、农业 院校等有关单位的代表组成,负责领导和组织作物品种的审定工作。全国农作物品种审定委 员会负责审定跨省推广的新品种;各省、市、自治区审定委员会负责审定本省、市、自治区 育成或引进的新品种;地、县农作物品种审查小组则负责对本地区育成或引进的新品种进行 初步的审查,提出初审意见并决定是否向上一级品种审定委员会推荐,并应结合本地区的自 然条件和耕作制度,审议本地区农作物品种的示范、繁育、推广和品种布局计划。 品种审定工作包括:领导和组织品种区域试验和生产试验;评价、审定新品种;对已推广的 品种和新品种的示范、繁育和推广工作提出建议;对审定的新品种进行登记、编号、命名和 颁发新品种审定合格证书等有关事宜。由此可见,品种审定是良种繁育和推广的前提。只有 品种审定合格的品种,经农业行政部门正式公布后,才能在生产上正式地进行大规模的种子 生产和推广。 二、种子生产基地的建立
种子(尤指蔬菜、花卉)是一个商品性很强的生产资料,它的种类品种繁多,采种技术复杂、 对生态环境条件要求各异,在自然条件优越的地区建立特约种子生产基地,才可能保证种子 质量。 种子基地的规模,可根据良种推广计划和种子公司对种子的收购量和基地自由量来确定。为 了保证大田用种,在计划种子基地面积时,要注意留有余地,宁多勿少。也可建一部分计划 外基地,与基地订好合同,与基地互惠互利,共担风险。 种子基地的形式一般可分为一级基地和二级基地。一级基地常由国营原、良种场和种子公司 建立,承担新品种比较试验和选优提纯、生产原种的任务。二级基地的任务是生产良种供应 大田。 种子基地确定之后,一定要加强领导,健全组织,实行合同管理,明确双方职责。种子部门 对基地要做到“五统四分”,即统一规划、统一种源、统一技术操作规程、统一质量标准、统 一价格;分户管理、分户检验、分户交种、分户结算。 种子生产的程序 育种繁育的程序,是指根据品种繁殖阶段的先后和种子世代的高低而从事种子生产的次序和 方式等。正规的种子生产程序应该是由原原种生产原种,再由原种生产生产用种。根据良种 繁育程序对三种不同类别的种子实行分级繁殖,是提高种子质量的重要保证。 (一)原原种生产 原原种是由育种者直接生产和控制的质量最高的繁殖用种,又称超级原种。它是经过试验鉴 定的新品种(或其亲本材料)的原始种子,故也称“育种者的原种”。原原种具有该品种最高的 遗传纯度,因而其生产过程必须在育种者本身的控制之下,以进行最有效的选择,使原品种 纯度得到最好的保持。原原种生产必须在绝对隔离的条件下进行,并注意控制在一定的世代 以内,以达到最好的保纯效果。因此,较宜采用一次繁殖,多年贮存使用的方法。 (二)原种生产 原种是由原原种繁殖得到的,质量仅次于原原种的繁殖用种。原种的繁殖应由各级原种场和 授权的原种基地负责,其生产方法及注意事项与原原种基本相同。原种的生产规模较原原种 大,但比生产用种小。 (三)生产用种生产 生产用种是由原种种子繁殖获得的直接用于生产上栽培种植的种子。生产用种的生产应由专 门化的单位或农户负责承担,其质量标准略低于原种,但仍必须符合规定的良种种子质量标 准。在采种上生产用种的要求与原种有所不同。如为了鉴定品种的抗病性,原种生产一般在 病害流行的地区进行,有时还要人工接种病原,但生产用种的繁殖则一般在无病区进行,并 辅之以良好的肥水管理条件,以获得较高的种子产量和播种品质。 种子生产的一般技术 一、种子生产田的建立 要科学地建立种子生产田,首先必须将其设在光照、温度、降雨量等生态条件均 较适宜的地区。其次是在选定的生态区内选择适宜的采留种地。具体要求:种子 生产地以地势较高、平整而便于排灌、隔离条件较好的地方为宜;种子生产地的 土壤结构与肥力应尽可能与作物种株生长发育的要求相一致,并应考虑到种性的 特殊要求;留种地不应有相同类型的作物以及近缘的各种类型的作物为前作,以
种子(尤指蔬菜、花卉)是一个商品性很强的生产资料,它的种类品种繁多,采种技术复杂、 对生态环境条件要求各异,在自然条件优越的地区建立特约种子生产基地,才可能保证种子 质量。 种子基地的规模,可根据良种推广计划和种子公司对种子的收购量和基地自由量来确定。为 了保证大田用种,在计划种子基地面积时,要注意留有余地,宁多勿少。也可建一部分计划 外基地,与基地订好合同,与基地互惠互利,共担风险。 种子基地的形式一般可分为一级基地和二级基地。一级基地常由国营原、良种场和种子公司 建立,承担新品种比较试验和选优提纯、生产原种的任务。二级基地的任务是生产良种供应 大田。 种子基地确定之后,一定要加强领导,健全组织,实行合同管理,明确双方职责。种子部门 对基地要做到“五统四分”,即统一规划、统一种源、统一技术操作规程、统一质量标准、统 一价格;分户管理、分户检验、分户交种、分户结算。 种子生产的程序 育种繁育的程序,是指根据品种繁殖阶段的先后和种子世代的高低而从事种子生产的次序和 方式等。正规的种子生产程序应该是由原原种生产原种,再由原种生产生产用种。根据良种 繁育程序对三种不同类别的种子实行分级繁殖,是提高种子质量的重要保证。 (一)原原种生产 原原种是由育种者直接生产和控制的质量最高的繁殖用种,又称超级原种。它是经过试验鉴 定的新品种(或其亲本材料)的原始种子,故也称“育种者的原种”。原原种具有该品种最高的 遗传纯度,因而其生产过程必须在育种者本身的控制之下,以进行最有效的选择,使原品种 纯度得到最好的保持。原原种生产必须在绝对隔离的条件下进行,并注意控制在一定的世代 以内,以达到最好的保纯效果。因此,较宜采用一次繁殖,多年贮存使用的方法。 (二)原种生产 原种是由原原种繁殖得到的,质量仅次于原原种的繁殖用种。原种的繁殖应由各级原种场和 授权的原种基地负责,其生产方法及注意事项与原原种基本相同。原种的生产规模较原原种 大,但比生产用种小。 (三)生产用种生产 生产用种是由原种种子繁殖获得的直接用于生产上栽培种植的种子。生产用种的生产应由专 门化的单位或农户负责承担,其质量标准略低于原种,但仍必须符合规定的良种种子质量标 准。在采种上生产用种的要求与原种有所不同。如为了鉴定品种的抗病性,原种生产一般在 病害流行的地区进行,有时还要人工接种病原,但生产用种的繁殖则一般在无病区进行,并 辅之以良好的肥水管理条件,以获得较高的种子产量和播种品质。 种子生产的一般技术 一、种子生产田的建立 要科学地建立种子生产田,首先必须将其设在光照、温度、降雨量等生态条件均 较适宜的地区。其次是在选定的生态区内选择适宜的采留种地。具体要求:种子 生产地以地势较高、平整而便于排灌、隔离条件较好的地方为宜;种子生产地的 土壤结构与肥力应尽可能与作物种株生长发育的要求相一致,并应考虑到种性的 特殊要求;留种地不应有相同类型的作物以及近缘的各种类型的作物为前作,以
免造成机械混杂和进一步的生物学混杂,并可防止病害的传染流行;大规模的种 子生产要特别警惕对土传病虫害的监测与防治,以防造成生产上病虫害大面积流 行的毁灭性灾害。 二、种株的栽培管理 (一)种子处理 培育种株用的种子在播种前,常需要经过适当的处理来防治种传病害,打破休眠、 促进发芽等等。种子处理的方式主要有化学处理、温度处理、辐射处理、干燥处 理及浸泡处理等类型。对于种株栽培用的种子,通过不同处理以消除或减轻各类 种传病害的危害有特别重要的意义。种传病害种类很多,如菜豆、辣椒的炭疽病、 叶斑病、细菌性斑点病;黄瓜的角斑病、细菌性枯萎病、炭疽病;番茄早疫病; 芹菜早疫病和晚疫病;十字花科黑胫病和黑腐病等。 (二)选择适当的播种期 留种栽培和大田生产的播种期常常不尽相同。由于留种栽培的目的在于收获种 子,故播种期的确定主要在于保证种株的发育和开花结籽能在最适季节。例如南 方的莴苣菜用栽培周年均可播种,而种株栽培则以寒露和霜降之间播种为宜。播 种过早,抽苔开花常遇春季低温,种子发育不良;播种过迟,则开花结实又常逢 高温多雨季节,使受精结实受到不良的影响。又如北方的大白菜种子田播种要比 生产田播种晚几天至十几天,以掌握在收获时能形成叶球为准。种子田晚播旨在 避免因播种过早而造成种株的生活力和抵抗力减弱,从而减轻病害,提高种株的 耐贮性。 (三)去杂去劣 种子生产中,及时地对种株实行去杂去劣,对于保证种子质量极其重要。去杂去 劣通常根据性状出现的先后,分别在营养生长期、开花期及成熟期几个阶段进行。 对于以营养器官为商品的作物来说,营养生长期的去杂去劣对种子的遗传纯度的
免造成机械混杂和进一步的生物学混杂,并可防止病害的传染流行;大规模的种 子生产要特别警惕对土传病虫害的监测与防治,以防造成生产上病虫害大面积流 行的毁灭性灾害。 二、种株的栽培管理 (一)种子处理 培育种株用的种子在播种前,常需要经过适当的处理来防治种传病害,打破休眠、 促进发芽等等。种子处理的方式主要有化学处理、温度处理、辐射处理、干燥处 理及浸泡处理等类型。对于种株栽培用的种子,通过不同处理以消除或减轻各类 种传病害的危害有特别重要的意义。种传病害种类很多,如菜豆、辣椒的炭疽病、 叶斑病、细菌性斑点病;黄瓜的角斑病、细菌性枯萎病、炭疽病;番茄早疫病; 芹菜早疫病和晚疫病;十字花科黑胫病和黑腐病等。 (二)选择适当的播种期 留种栽培和大田生产的播种期常常不尽相同。由于留种栽培的目的在于收获种 子,故播种期的确定主要在于保证种株的发育和开花结籽能在最适季节。例如南 方的莴苣菜用栽培周年均可播种,而种株栽培则以寒露和霜降之间播种为宜。播 种过早,抽苔开花常遇春季低温,种子发育不良;播种过迟,则开花结实又常逢 高温多雨季节,使受精结实受到不良的影响。又如北方的大白菜种子田播种要比 生产田播种晚几天至十几天,以掌握在收获时能形成叶球为准。种子田晚播旨在 避免因播种过早而造成种株的生活力和抵抗力减弱,从而减轻病害,提高种株的 耐贮性。 (三)去杂去劣 种子生产中,及时地对种株实行去杂去劣,对于保证种子质量极其重要。去杂去 劣通常根据性状出现的先后,分别在营养生长期、开花期及成熟期几个阶段进行。 对于以营养器官为商品的作物来说,营养生长期的去杂去劣对种子的遗传纯度的
保持具有决定性的作用;在利用雄性不育系配制一代杂种时,开花期是除去不育 系中可育株的唯一有效时期;成熟期的去杂去劣对成熟期这一性状本身的保持具 有独一无二的作用。 (四)辅助授粉 种株栽培中,由于严格隔离而需辅助授粉,以确保种子的产量和质量。用纸袋隔 离,通常只能进行人工辅助授粉。用纱罩、网室、温室或大棚隔离生产原种种子 时,除进行人工辅助授粉外,还可释放昆虫以协助授粉。国外有研究表明,在纱 罩内利用大苍蝇辅助授粉效果比人工或蜜蜂授粉更佳。在大面积生产用种的生产 时,在空间隔离区内释放蜜蜂辅助授粉则是极其有效的手段。蜜蜂是唯一从事社 会性采花活动的昆虫,故在自然环境下利用其辅助授粉效果极好。利用时常以巢 箱为单位,根据工蜂量及花量的多少和栽培面积等确定巢箱数的增减。另据报道, 日本人工饲喂条纹花虻,并按每公亩 100~150 只的比例饲放,利用其为十字花 科及茄果类蔬菜辅助授粉,取得很好效果。 (五)施肥与灌溉 在种株栽培中要注意控制氮肥,增施磷、钾肥以促使植株发育健壮,并促进座果 与结实。作物开花后可追施一至二次壮花肥、壮果肥,以提高产量和质量。 种子生产中灌溉不宜过勤。种株定期成活后,不是过分干旱便不需灌水,在果荚 发育时期应注意保证不受干旱,以使种子发育充实保满。 三、采种方法 (一)定型品种采种法 定型品种,即由选种或杂交重组等育种手段选育获得的遗传性相对稳定的系统。由定型品种 的种子可以代代相传,故其采种方法比较简单,即只要根据品种的需要进行隔离和针对品种 的典型性进行严格的株选,在种株上直接采种即可。对以营养器官为产品的二年生作物的定 型品种,根据其种株栽培或移植或直播的技术措施的不同,又可分别采用大株采种、中株采 种及小株采种三种方式。 1.大株(成株)采种法:即按正常生产季节播种,待产品器官成熟时经选择确定种株(即谓大 株),再移植于留种地栽培采种或窖藏于翌春定植采种的方法。如结球甘蓝在结球后、根菜 类在采收期根据品种的典型性选留种株,然后将入选株(或其根头)移栽到留种地生产种子 等。此法优点是能针对作物各个不同的生长发育阶段进行多次选择,能有效地保持原品种的
保持具有决定性的作用;在利用雄性不育系配制一代杂种时,开花期是除去不育 系中可育株的唯一有效时期;成熟期的去杂去劣对成熟期这一性状本身的保持具 有独一无二的作用。 (四)辅助授粉 种株栽培中,由于严格隔离而需辅助授粉,以确保种子的产量和质量。用纸袋隔 离,通常只能进行人工辅助授粉。用纱罩、网室、温室或大棚隔离生产原种种子 时,除进行人工辅助授粉外,还可释放昆虫以协助授粉。国外有研究表明,在纱 罩内利用大苍蝇辅助授粉效果比人工或蜜蜂授粉更佳。在大面积生产用种的生产 时,在空间隔离区内释放蜜蜂辅助授粉则是极其有效的手段。蜜蜂是唯一从事社 会性采花活动的昆虫,故在自然环境下利用其辅助授粉效果极好。利用时常以巢 箱为单位,根据工蜂量及花量的多少和栽培面积等确定巢箱数的增减。另据报道, 日本人工饲喂条纹花虻,并按每公亩 100~150 只的比例饲放,利用其为十字花 科及茄果类蔬菜辅助授粉,取得很好效果。 (五)施肥与灌溉 在种株栽培中要注意控制氮肥,增施磷、钾肥以促使植株发育健壮,并促进座果 与结实。作物开花后可追施一至二次壮花肥、壮果肥,以提高产量和质量。 种子生产中灌溉不宜过勤。种株定期成活后,不是过分干旱便不需灌水,在果荚 发育时期应注意保证不受干旱,以使种子发育充实保满。 三、采种方法 (一)定型品种采种法 定型品种,即由选种或杂交重组等育种手段选育获得的遗传性相对稳定的系统。由定型品种 的种子可以代代相传,故其采种方法比较简单,即只要根据品种的需要进行隔离和针对品种 的典型性进行严格的株选,在种株上直接采种即可。对以营养器官为产品的二年生作物的定 型品种,根据其种株栽培或移植或直播的技术措施的不同,又可分别采用大株采种、中株采 种及小株采种三种方式。 1.大株(成株)采种法:即按正常生产季节播种,待产品器官成熟时经选择确定种株(即谓大 株),再移植于留种地栽培采种或窖藏于翌春定植采种的方法。如结球甘蓝在结球后、根菜 类在采收期根据品种的典型性选留种株,然后将入选株(或其根头)移栽到留种地生产种子 等。此法优点是能针对作物各个不同的生长发育阶段进行多次选择,能有效地保持原品种的
优良种性并使之继续得到改良;生产的种子遗传纯度高,不易退化。此法的缺点是较为费时 费工,种株产品的商业价值也得不到利用,因而种子生产的成本较高。由此可见,大株采种 法适于原原种、原种的生产。 2.中株(半成株)采种法:即比大株采种晚些播种,待产品器官已表现出品种特性但尚未成熟 时即行株选确定种株(即谓中株),也称“半成株”,再移植于留种地栽培采种的方法。此法也 可根据品种的经济性状进行一定程度的选择,但不及大株采种法的选择全面和严格,因而保 持种性的效果略差于大株采种。然而中株采种占地时间比大株采种短,密度可高于大株,病 害也相对较少,所以种子产量较高,成本较低,此法多用于原种及生产用种的生产,但不宜 用作原原种的生产。 3.小株采种法:即将种子直接播在留种地区,可以不经过产品器官的形成阶段而在小秧(即 小株)上直接采种的方法。这种方法可比大株采种法晚播 50-90 天,因而占地时间最短,比 较经济。如白菜、萝卜等即使在第二年开春后播种,仍能与上年播种的大株采种法同期收到 种子。但小株采种未经严格的选择,种子质量不及大株采种和中株采种。因此,小株采种必 须用种性纯正的大株采种生产的原种种子作种源;而且小株采种法生产的种子作为生产用种 也只能用一次(一代),不能再用其繁殖种子,否则,便会很快造成种性的丧失与退化。 (二).杂种品种制种法 杂种品种,即经过亲本的纯化、选择、选配、配合力测定等一系列试验而选育的 优良杂交组合,亦称 F1 杂种。杂种品种群体内各个体的基因型是高度杂合的, 因而不能代代相传,只能连年制种。杂交制种实际上包括两方面的工作:一是亲 本的繁殖与保纯;二是一代杂种种子的生产。亲本繁殖除雄性不育系需有保持系 配套外,其他均与定型品种采种法基本相同,只是隔离要求更加严格。一代杂种 种子生产的原则是杂种种子的杂交率要尽可能的高;制种成本要尽可能的低。生 产一代杂种种子的方法很多,归纳起来大致有以下几种。 1.人工去雄制种法:即用人工去掉母本的雄蕊、雄花或雄株,再任其与父本自然授粉或人工 辅助授粉从而配制杂种种子的方法。从原则上讲,人工去雄法适用于所有有性繁殖作物,而 实际则要受到制种成本和作物繁殖特性等的限制。如茄果类和瓜类蔬菜,由于其花器大,容 易进行去雄和授粉操作,费工相对较少;加之繁殖系数大,每果(瓜)种子可达 100-200 粒, 因而成本低,故适于采用此法。另外,玉米、烟草也适于采用此法。而对那些花器较小或繁 殖系数较低的作物则不宜采用此法。 人工去雄制种的具体方法是:将所要配制的 F1 组合的父、母本在隔离区内相间种植,父母 本的比例可视作物种类和繁殖效率的高低而定,一般母本种植比例应高于父本,以提高单位 面积上杂种种子的产量。亲本生长的过程中要严格地去杂去劣;开花时对母本实施严格的人 工去雄。然后,在隔离区内自由授粉或加以辅助授粉,母本植物上所结种子即为所需一代杂 种种子。 2.利用苗期标记性状制种法:即选用作物有苗期隐性性状的系统作母本,隔离区内与具有相 对显性性状的父本系统杂交以配制一代杂种种子的方法。此法不用去雄,在苗期利用苗期隐
优良种性并使之继续得到改良;生产的种子遗传纯度高,不易退化。此法的缺点是较为费时 费工,种株产品的商业价值也得不到利用,因而种子生产的成本较高。由此可见,大株采种 法适于原原种、原种的生产。 2.中株(半成株)采种法:即比大株采种晚些播种,待产品器官已表现出品种特性但尚未成熟 时即行株选确定种株(即谓中株),也称“半成株”,再移植于留种地栽培采种的方法。此法也 可根据品种的经济性状进行一定程度的选择,但不及大株采种法的选择全面和严格,因而保 持种性的效果略差于大株采种。然而中株采种占地时间比大株采种短,密度可高于大株,病 害也相对较少,所以种子产量较高,成本较低,此法多用于原种及生产用种的生产,但不宜 用作原原种的生产。 3.小株采种法:即将种子直接播在留种地区,可以不经过产品器官的形成阶段而在小秧(即 小株)上直接采种的方法。这种方法可比大株采种法晚播 50-90 天,因而占地时间最短,比 较经济。如白菜、萝卜等即使在第二年开春后播种,仍能与上年播种的大株采种法同期收到 种子。但小株采种未经严格的选择,种子质量不及大株采种和中株采种。因此,小株采种必 须用种性纯正的大株采种生产的原种种子作种源;而且小株采种法生产的种子作为生产用种 也只能用一次(一代),不能再用其繁殖种子,否则,便会很快造成种性的丧失与退化。 (二).杂种品种制种法 杂种品种,即经过亲本的纯化、选择、选配、配合力测定等一系列试验而选育的 优良杂交组合,亦称 F1 杂种。杂种品种群体内各个体的基因型是高度杂合的, 因而不能代代相传,只能连年制种。杂交制种实际上包括两方面的工作:一是亲 本的繁殖与保纯;二是一代杂种种子的生产。亲本繁殖除雄性不育系需有保持系 配套外,其他均与定型品种采种法基本相同,只是隔离要求更加严格。一代杂种 种子生产的原则是杂种种子的杂交率要尽可能的高;制种成本要尽可能的低。生 产一代杂种种子的方法很多,归纳起来大致有以下几种。 1.人工去雄制种法:即用人工去掉母本的雄蕊、雄花或雄株,再任其与父本自然授粉或人工 辅助授粉从而配制杂种种子的方法。从原则上讲,人工去雄法适用于所有有性繁殖作物,而 实际则要受到制种成本和作物繁殖特性等的限制。如茄果类和瓜类蔬菜,由于其花器大,容 易进行去雄和授粉操作,费工相对较少;加之繁殖系数大,每果(瓜)种子可达 100-200 粒, 因而成本低,故适于采用此法。另外,玉米、烟草也适于采用此法。而对那些花器较小或繁 殖系数较低的作物则不宜采用此法。 人工去雄制种的具体方法是:将所要配制的 F1 组合的父、母本在隔离区内相间种植,父母 本的比例可视作物种类和繁殖效率的高低而定,一般母本种植比例应高于父本,以提高单位 面积上杂种种子的产量。亲本生长的过程中要严格地去杂去劣;开花时对母本实施严格的人 工去雄。然后,在隔离区内自由授粉或加以辅助授粉,母本植物上所结种子即为所需一代杂 种种子。 2.利用苗期标记性状制种法:即选用作物有苗期隐性性状的系统作母本,隔离区内与具有相 对显性性状的父本系统杂交以配制一代杂种种子的方法。此法不用去雄,在苗期利用苗期隐
性性状及时排除假杂种。这种方法虽然制种程序简单,但间苗、定苗等工作都较复杂。此外, 对那些尚未找出明确的苗期标记性状或性状虽明显但遗传性不太稳定的作物,此法也不能应 用。此法目前仅在番茄、大白菜、萝卜等作物上有少量应用。 3.利用自交不亲和系(self-incompatibility line)制种法:即利用遗传性稳定的自交系作亲本(母 本或双亲),在隔离区内任父母本自由授粉而配制一代杂种的方法。此法不用人工去雄,经 济简便,只需将父母本系统在隔离区内隔行种植任其自由授粉即可获得一代杂种种子。此法 在存在自交不亲和性的十字花科作物如结球甘兰、大白菜、油菜等中广泛地采用。 利用自交不亲和系制种的关键是要育成优良的自交不亲和系。优良自交不亲和系除了须具备 农艺性状优良、配合力高等条件外,还要求花期自交亲和指数要尽可能的低(最高不得超过 1),蕾期自交亲和指数则应尽可能的高(最低不得低于 5)。 利用自交不亲和系配制杂种的具体方法是:在隔离条件下将亲本自交系间行种植,任其自由 授粉。若双亲都为自交不亲和系而正反交性状差异又不大,则父、母本所结种子可混收;若 正反交性状有明显差异,则父、母本所结种子需分开采种,分别加以利用;若双亲中一个亲 本的亲和指数较高而另一个较低,则应按 1∶2 或 1∶3 的比例多栽亲和指数较低的系统。若 双亲中有一个亲本(父本)为自交系,制种时,不亲和系与亲和系的栽植比例一般为 4∶1 左 右,且只能从不亲和母本系上采收一代杂种。 4.利用雄性不育系(male-sterile line)制种法:即利用遗传性稳定的雄性不育系统做母本, 在隔离区内与父本系统按一定比例相间种植,任其自由授粉而配制一代杂种种子的方法。此 法不用人工去雄,简便易行,且生产的杂种种子的真杂种率可达 100%,因而是极具潜力的 一代杂种制种方法。目前生产上利用雄性不育系配制一代杂种的作物有水稻、洋葱、大白菜、 萝卜等;正在研究但尚未大面积应用的有番茄、辣椒、芥菜、胡萝卜、韭菜、大葱等。利用 雄性不育系制种必须有一个前提:首先解决“不育系(A 系)”、“保持系(B 系)”的配套问题;对 那些产品器官为果实或种子的作物,还须育成“恢复系(R 系)”而解决“三系配套”。 所谓“雄性不育系”,是指利用雄性不育的植株,经过一定的选育程序而育成的雄性不育性稳 定的系统;所谓“保持系”,则指农艺性状与不育系基本一致,自身能育,但与不育系交配后 能使其子代仍然保持不育性的系统;而“恢复系”则指与不育系交配后,能使杂种一代的育性 恢复正常的能育系统。 在植物界,雄性不育性可根据其遗传方式的不同而分成:细胞核雄性不育型或核不育型 (nuclear male-sterile,简称 NMS);细胞核细胞质互作不育型(cytoplasmatic male-sterile,简称 CMS)。 (1)利用 NMS 生产 F1 种子:NMS 是指雄性不育性由细胞核基因控制,而与细胞质基因无关。 不育株的基因型为 msms,可育株的基因型为 MsMs 或 Msms。利用 NMS 生产 F1 种子主要 采用两用系,即一个既是不育系又是保持系的系统,简称 AB 系。AB 系内的可育株与不育 株之比为 1∶1,它们的基因型分别为 Msms 和 msms,故两用系的繁殖,只要将两用系播于 隔离区内,并在不育株上采收种子即可。利用 AB 系制种方法如图 3-2 所示。 近年来,我国独创的“两系法” 杂交稻技术基本成熟,其实质就是利用光敏核不育系制种。 该不育性状受一对隐性主效核基因控制。制种原理参见图 3-3。 (2)利用 CMS 生产 F1 种子:CMS 是由细胞核和细胞质基因交互作用而产生的。根据 CMS 的遗传方式,不育株的基因型为 S(msms),可育株的基因型有 5 种:N(msms)、N(MsMs)、 N(Msms)、S(MsMs)和 S(Msms),其中 N(msms)是保持系的基因型(括号内表示核基因)。CMS 的选育通常采用测交筛选的方法,而且 CMS 的选育,实际上就是保持系的选育,因为没有 保持系,就不能保证不育系的代代相传。利用 CMS 制种时,通常设立三个隔离区:不育系 和保持系繁殖区,F1 制种区和父本系繁殖区。具体制种方法可参见图 3-4
性性状及时排除假杂种。这种方法虽然制种程序简单,但间苗、定苗等工作都较复杂。此外, 对那些尚未找出明确的苗期标记性状或性状虽明显但遗传性不太稳定的作物,此法也不能应 用。此法目前仅在番茄、大白菜、萝卜等作物上有少量应用。 3.利用自交不亲和系(self-incompatibility line)制种法:即利用遗传性稳定的自交系作亲本(母 本或双亲),在隔离区内任父母本自由授粉而配制一代杂种的方法。此法不用人工去雄,经 济简便,只需将父母本系统在隔离区内隔行种植任其自由授粉即可获得一代杂种种子。此法 在存在自交不亲和性的十字花科作物如结球甘兰、大白菜、油菜等中广泛地采用。 利用自交不亲和系制种的关键是要育成优良的自交不亲和系。优良自交不亲和系除了须具备 农艺性状优良、配合力高等条件外,还要求花期自交亲和指数要尽可能的低(最高不得超过 1),蕾期自交亲和指数则应尽可能的高(最低不得低于 5)。 利用自交不亲和系配制杂种的具体方法是:在隔离条件下将亲本自交系间行种植,任其自由 授粉。若双亲都为自交不亲和系而正反交性状差异又不大,则父、母本所结种子可混收;若 正反交性状有明显差异,则父、母本所结种子需分开采种,分别加以利用;若双亲中一个亲 本的亲和指数较高而另一个较低,则应按 1∶2 或 1∶3 的比例多栽亲和指数较低的系统。若 双亲中有一个亲本(父本)为自交系,制种时,不亲和系与亲和系的栽植比例一般为 4∶1 左 右,且只能从不亲和母本系上采收一代杂种。 4.利用雄性不育系(male-sterile line)制种法:即利用遗传性稳定的雄性不育系统做母本, 在隔离区内与父本系统按一定比例相间种植,任其自由授粉而配制一代杂种种子的方法。此 法不用人工去雄,简便易行,且生产的杂种种子的真杂种率可达 100%,因而是极具潜力的 一代杂种制种方法。目前生产上利用雄性不育系配制一代杂种的作物有水稻、洋葱、大白菜、 萝卜等;正在研究但尚未大面积应用的有番茄、辣椒、芥菜、胡萝卜、韭菜、大葱等。利用 雄性不育系制种必须有一个前提:首先解决“不育系(A 系)”、“保持系(B 系)”的配套问题;对 那些产品器官为果实或种子的作物,还须育成“恢复系(R 系)”而解决“三系配套”。 所谓“雄性不育系”,是指利用雄性不育的植株,经过一定的选育程序而育成的雄性不育性稳 定的系统;所谓“保持系”,则指农艺性状与不育系基本一致,自身能育,但与不育系交配后 能使其子代仍然保持不育性的系统;而“恢复系”则指与不育系交配后,能使杂种一代的育性 恢复正常的能育系统。 在植物界,雄性不育性可根据其遗传方式的不同而分成:细胞核雄性不育型或核不育型 (nuclear male-sterile,简称 NMS);细胞核细胞质互作不育型(cytoplasmatic male-sterile,简称 CMS)。 (1)利用 NMS 生产 F1 种子:NMS 是指雄性不育性由细胞核基因控制,而与细胞质基因无关。 不育株的基因型为 msms,可育株的基因型为 MsMs 或 Msms。利用 NMS 生产 F1 种子主要 采用两用系,即一个既是不育系又是保持系的系统,简称 AB 系。AB 系内的可育株与不育 株之比为 1∶1,它们的基因型分别为 Msms 和 msms,故两用系的繁殖,只要将两用系播于 隔离区内,并在不育株上采收种子即可。利用 AB 系制种方法如图 3-2 所示。 近年来,我国独创的“两系法” 杂交稻技术基本成熟,其实质就是利用光敏核不育系制种。 该不育性状受一对隐性主效核基因控制。制种原理参见图 3-3。 (2)利用 CMS 生产 F1 种子:CMS 是由细胞核和细胞质基因交互作用而产生的。根据 CMS 的遗传方式,不育株的基因型为 S(msms),可育株的基因型有 5 种:N(msms)、N(MsMs)、 N(Msms)、S(MsMs)和 S(Msms),其中 N(msms)是保持系的基因型(括号内表示核基因)。CMS 的选育通常采用测交筛选的方法,而且 CMS 的选育,实际上就是保持系的选育,因为没有 保持系,就不能保证不育系的代代相传。利用 CMS 制种时,通常设立三个隔离区:不育系 和保持系繁殖区,F1 制种区和父本系繁殖区。具体制种方法可参见图 3-4