种子生产基本方法概述课件.ppt
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1、第三章 种子生产基本方法第一节 种子级别的分类一、我国的种子类别 育种者种子育种者种子原种原种良种良种育种者种子育种者种子原原种原原种原种原种良种良种指用原种繁殖的第一代至第三代或杂指用原种繁殖的第一代至第三代或杂交种,经确认达到规定质量要求的种交种,经确认达到规定质量要求的种子。子。指用育种家种子繁殖的第一代至第三指用育种家种子繁殖的第一代至第三代,或按原种生产技术规程生产的达代,或按原种生产技术规程生产的达到原种质量标准的种子。到原种质量标准的种子。育种家育成的遗传性状稳定的品种或育种家育成的遗传性状稳定的品种或亲本种子的最初一批种子,用于进一亲本种子的最初一批种子,用于进一步繁殖原种种子
2、。步繁殖原种种子。育种者种子育种者种子原种原种大田用种大田用种(良种(良种)种种子子类类别别n美国:育种者种子美国:育种者种子(breeder seed)、基础种子、基础种子(foundation seed)、登记种子、登记种子(registered seed)、认证种子、认证种子(certified seed)。n英国:育种者种子、前基础种子英国:育种者种子、前基础种子(pre-basic seed)、基础种、基础种子、认证一代种子、认证二代种子。子、认证一代种子、认证二代种子。n加拿大:育种者种子、精选种子加拿大:育种者种子、精选种子(selected seed)、基础种子、基础种子、登记
3、种子、认证种子。登记种子、认证种子。n日本:育种者种子、原原种日本:育种者种子、原原种(foundation seed)、原种、认、原种、认证种子或生产用种。证种子或生产用种。二、其它国家的种子级别分类三、国际上有关机构的种子级别分类uAOSCA:育种者种子、基础种子、登记种子、认育种者种子、基础种子、登记种子、认证种子。证种子。uEEC:预基础种子、基础种子、认证一代种子、:预基础种子、基础种子、认证一代种子、认证二代种子、商业种子。认证二代种子、商业种子。uOECD:预基础种子、基础种子、认证一代种子、:预基础种子、基础种子、认证一代种子、认证二代种子。认证二代种子。第二节 常规品种的种子
4、生产一、常规品种的原种生产原种标准:n性状典型一致性状典型一致,主要特征特性符合原品种的典型性状主要特征特性符合原品种的典型性状,株间株间整齐一致整齐一致,纯度高。纯度高。n保持原品种的长势、抗逆性、丰产性和稳产性。杂交种亲保持原品种的长势、抗逆性、丰产性和稳产性。杂交种亲本要保持高的配合力。本要保持高的配合力。n播种质量好播种质量好,净度、发芽率高净度、发芽率高,无检疫性病虫及杂草种子。无检疫性病虫及杂草种子。(一)自花授粉作物和常异花授粉作物u低温贮藏繁殖法(重复繁殖法低温贮藏繁殖法(重复繁殖法 )u循环选择繁殖法循环选择繁殖法 u株系循环繁殖法株系循环繁殖法u自交混繁法自交混繁法 1.低
5、温贮藏繁殖法 最最熟熟悉悉品品种种特特征征、特特性性的的莫莫过过于于育育种种者者。采采用用这这种种方方法法,每每年年都都由由育育种种单单位位或或育育种种者者直直接接生生产产、提提供供育育种种家家种种子子,能能从从根根本本上上保保证证种种源源质质量量和和典典型型性性。育育种种单单位位或或育育种种者者要要注注意意原原种种的的生生产产和和保保存存,可可以以采采用用一一年年生生产产、多多年年贮贮存存、分分年年使使用用的的方方法法,以以保保持品种的种性。持品种的种性。(1)低温贮藏繁殖法基本程序(2)低温贮藏繁殖法的特点u在生产原种的整个过程中都要求有严格的防杂保在生产原种的整个过程中都要求有严格的防杂
6、保纯措施和检测制度纯措施和检测制度,把机械混杂和生物学混杂的机把机械混杂和生物学混杂的机率降到最低限度。率降到最低限度。u由于种源质量好,除了进行必要的去杂去劣外由于种源质量好,除了进行必要的去杂去劣外,不需进行人工选择不需进行人工选择,不会造成基因流失。由此进一不会造成基因流失。由此进一步生产得到的生产用种能够保持品种的纯度和种性。步生产得到的生产用种能够保持品种的纯度和种性。u但这种生产原种的方法但这种生产原种的方法,对于一些繁殖系数小的作对于一些繁殖系数小的作物如棉花、花生、麦类等物如棉花、花生、麦类等,由于原种数量有限由于原种数量有限,在在投入生产前要经过多代繁殖投入生产前要经过多代繁
7、殖,既耗费时间既耗费时间,又会增又会增加混杂退化的机率。加混杂退化的机率。u不仅适用于自花授粉作物和常异花授粉作物常规不仅适用于自花授粉作物和常异花授粉作物常规品种的种子生产,也可以用于自交系、品种的种子生产,也可以用于自交系、“三系三系”亲本种子的保纯生产。亲本种子的保纯生产。2.循环选择繁殖法 u实际上是一种改良混合选择法,这种方法对于混实际上是一种改良混合选择法,这种方法对于混杂退化比较严重的品种的原种生产比其他方法更杂退化比较严重的品种的原种生产比其他方法更为有效。为有效。u通过通过“单株选择、分系比较、混系繁殖单株选择、分系比较、混系繁殖”生产原生产原种,然后扩大繁殖生产用种,如此循
8、环提纯生产种,然后扩大繁殖生产用种,如此循环提纯生产原种。原种。u常用于自花授粉作物或者常异花授粉作物。常用于自花授粉作物或者常异花授粉作物。(1)循环选择繁殖法的基本程序 株系圃株系圃生生产产田田株行圃株行圃原种一代原种一代原种二代原种二代原种三代原种三代原种圃原种圃混合繁殖混合繁殖混系繁殖混系繁殖分系比较分系比较 单株选择单株选择分系比较分系比较生产用种生产用种繁殖繁殖单株选择单株选择分系比较分系比较繁殖繁殖繁殖繁殖(2)循环选择繁殖法的基本方法三年三圃制三年三圃制单株单株(穗穗)选择选择株株(穗穗)行鉴定行鉴定株株(穗穗)系比较系比较混系繁殖混系繁殖 弊端:u用这种方法生产原种周期长,费
9、用和种子成本较用这种方法生产原种周期长,费用和种子成本较高,选择压力大,淘汰率高,得到的种量少,因此高,选择压力大,淘汰率高,得到的种量少,因此必然会增加原种繁殖世代和混杂退机率必然会增加原种繁殖世代和混杂退机率u如选择单株的数量太少,易导致群体发生遗传漂如选择单株的数量太少,易导致群体发生遗传漂变,破坏品种的遗传稳定性变,破坏品种的遗传稳定性u提纯者对品种典型性的了解,一般不及品种选育提纯者对品种典型性的了解,一般不及品种选育者本人,选择中难免会发生偏差。者本人,选择中难免会发生偏差。二年二圃制二年二圃制 除省略株除省略株(穗穗)系圃之外,其他同系圃之外,其他同“三圃制三圃制”。它是自花授粉
10、作物提纯生产原种常用的方法,即它是自花授粉作物提纯生产原种常用的方法,即将株将株(穗穗)行去杂去劣混收后,直接进入原种圃混行去杂去劣混收后,直接进入原种圃混合繁殖生产原种。合繁殖生产原种。一圃制一圃制 单粒点播、分株鉴定、整株去杂、混合收获单粒点播、分株鉴定、整株去杂、混合收获 3.株系循环繁殖法第一季第一季第二季第二季第三季第三季引进单株或株行种子引进单株或株行种子株系循环圃株系循环圃(分系播种)(分系播种)株系种子株系种子去杂后混合去杂后混合核心种子核心种子基础种子田基础种子田(混系繁殖)(混系繁殖)基础种子基础种子原种田原种田4.自交混繁法第一季第一季第二季第二季第三季第三季第四季第四季
11、第五季第五季单株选择圃单株选择圃株行鉴定圃株行鉴定圃自交留种圃自交留种圃基础种子田基础种子田自交种子自交种子核心种子核心种子基础种子基础种子原种原种原种田原种田(二)异花授粉作物玉米、油菜:玉米、油菜:表型混合选择表型混合选择隔离区混合繁殖隔离区混合繁殖基础种子基础种子原种原种牧草牧草选择典型母株自交选择典型母株自交隔离区混合繁殖隔离区混合繁殖基础种子基础种子原种原种后代鉴定后代鉴定二、常规品种大田用种的生产(一)种子田的选择 具备下列条件:具备下列条件:u自然气候、土壤条件等适合该作物、该品种的生长发育;自然气候、土壤条件等适合该作物、该品种的生长发育;u地势平坦,土壤肥沃,排灌方便;地势平
12、坦,土壤肥沃,排灌方便;u尽量连片,有较好的隔离条件;尽量连片,有较好的隔离条件;u可以轮作倒茬,避免机械混杂,保证作物健康发育;可以轮作倒茬,避免机械混杂,保证作物健康发育;u病、虫、杂草等危害较轻,无检疫性病虫害;病、虫、杂草等危害较轻,无检疫性病虫害;u交通方便,最好有较好的加工、贮藏等配套设施。交通方便,最好有较好的加工、贮藏等配套设施。(二)种子田的种类 1.1.一级种子田一级种子田n适宜条件:繁殖系数高的油菜、谷子、烟草等小粒作物,适宜条件:繁殖系数高的油菜、谷子、烟草等小粒作物,地少人多地少人多n特点:具有占地少,繁殖世代少,生产种子少,品种混杂特点:具有占地少,繁殖世代少,生产
13、种子少,品种混杂退化机率低等。退化机率低等。2.2.二级种子田二级种子田n适宜条件:繁殖系数较小的棉花、小麦、花生等作物,在适宜条件:繁殖系数较小的棉花、小麦、花生等作物,在地多人少地多人少n优点:提供的生产用种较多,小面积上控制种子质量,可优点:提供的生产用种较多,小面积上控制种子质量,可精益求精。精益求精。n缺点:具有用地较多,繁殖世代增加,混杂退化机率较高。缺点:具有用地较多,繁殖世代增加,混杂退化机率较高。(三)种子田的面积 n主要应根据种子生产计划和品种的繁殖系数确定。主要应根据种子生产计划和品种的繁殖系数确定。n为了充分保证供种计划,在具体安排时要留有一定余地。为了充分保证供种计划
14、,在具体安排时要留有一定余地。各种作物种子田富余面积各种作物种子田富余面积:油菜油菜0.3%-2%0.3%-2%、水稻、水稻5%-10%5%-10%、麦类、麦类7%-10%7%-10%、玉米、玉米3%-5%3%-5%、棉花棉花15%-20%15%-20%、谷子、谷子1%-2%1%-2%、薯类、薯类8%-10%8%-10%。第三节 杂交种品种的种子生产 杂交种品种是指在严格选择亲本和控制授粉杂交种品种是指在严格选择亲本和控制授粉的条件下生产的各类杂交组合的的条件下生产的各类杂交组合的F1植株群体。植株群体。杂交种亲本的种子生产杂交种亲本的种子生产杂交种杂交种F F1 1的种子生产(杂交制种)的种
15、子生产(杂交制种)一、杂交种品种亲本的种子生产(一)三系亲本的原种生产三系:雄性不育系、保持系、恢复系三系:雄性不育系、保持系、恢复系成对回交测交法:有配合力测定成对回交测交法:有配合力测定三系七圃法:无配合力测定三系七圃法:无配合力测定1.成对回交测交法成对回交测交法 这种方法既注重根据这种方法既注重根据“三系三系”亲本的典型性选亲本的典型性选择,又进行亲本配合力的测定,因此可靠而有效。择,又进行亲本配合力的测定,因此可靠而有效。基本程序是:单株选择、成对回交与测交、后代基本程序是:单株选择、成对回交与测交、后代(株行)鉴定、原种生产(图)。(株行)鉴定、原种生产(图)。2.三系七圃法 该方
16、法在原种生产过程中无配合力测定,仅仅根该方法在原种生产过程中无配合力测定,仅仅根据据“三系三系”亲本各自的典型性进行选择。原种生产亲本各自的典型性进行选择。原种生产过程中,过程中,“三系三系”自成体系,分别建立株行圃和株自成体系,分别建立株行圃和株系圃,三系共建系圃,三系共建6 6个圃,不育系增设原种圃一共个圃,不育系增设原种圃一共7 7圃,圃,因此称为三系七圃法。这种方法不仅节省人力物力因此称为三系七圃法。这种方法不仅节省人力物力,且简化了三系原种生产过程。(图)且简化了三系原种生产过程。(图)上上述述两两类类方方法法中中,前前一一类类方方法法的的生生产产程程序序比比较较复复杂杂,技技术术性
17、性强强,生生产产原原种种数数量量少少,但但纯纯度度较较高高,比比较较可可靠靠;后后一一类类方方法法生生产产程程序序简简便便,生生产产原原种种数数量量较较多多,但但纯纯度度和和可可靠靠性性稍稍差差。各各地地可可根根据据亲亲本本的的纯纯度度状状况况和和自自身身条条件件灵灵活活选选用用。一一般般在在三三系系混混杂杂退退化化较较为为严严重重的的情情况况下下,应应采采用用第第一一种种方方法法;而而在在三三系混杂退化较轻时可采用第二种方法。系混杂退化较轻时可采用第二种方法。(二)光、温敏核不育系的原种生产方法(三)玉米自交系的原种生产方法二、杂交种品种种子生产(一)种子生产方法u人工去雄制种法人工去雄制种
18、法u化学杀雄制种法化学杀雄制种法u利用雄性不育性制种法利用雄性不育性制种法u利用自交不亲和性制种法利用自交不亲和性制种法(二)杂种种子生产共性技术1.确定制种田和亲本繁殖田的面积比例确定制种田和亲本繁殖田的面积比例制种基地选择要求 应选地势平坦应选地势平坦,土壤肥沃土壤肥沃,排灌方便排灌方便,旱涝保收旱涝保收,病病虫等危害轻且无检疫性病虫虫等危害轻且无检疫性病虫,便于隔离便于隔离,交通方便交通方便,生产水平较高生产水平较高,技术条件较好技术条件较好,制种成本低制种成本低,相对集相对集中连片的地块。中连片的地块。2.2.隔离区的设置隔离区的设置 除小面积采用人工套袋、网室以外,应根据当地除小面积
19、采用人工套袋、网室以外,应根据当地实际情况灵活采用以下方法:实际情况灵活采用以下方法:1)1)空间隔离空间隔离 要求在亲本繁殖和杂交制种区周围一定距离内,要求在亲本繁殖和杂交制种区周围一定距离内,不种植非父本品种。有的作物如十字花科作物属间也不种植非父本品种。有的作物如十字花科作物属间也应有一定的隔离。应有一定的隔离。隔离距离隔离距离自花授粉作物自花授粉作物异花与常异花授粉作物。异花与常异花授粉作物。风力传粉的作物昆虫传粉的作物。风力传粉的作物昆虫传粉的作物。亲本繁殖区制种区。亲本繁殖区制种区。表表 亲本繁殖和杂交制种的最小隔离要求亲本繁殖和杂交制种的最小隔离要求(单位单位:米米)2)时间隔离
20、时间隔离 通过调节播种期,使制种田或亲本繁殖田通过调节播种期,使制种田或亲本繁殖田的花期与周围同类作物的生产田花期错开,从的花期与周围同类作物的生产田花期错开,从而达到隔离目的。而达到隔离目的。隔离时间的长短,主要由该作物花期长短隔离时间的长短,主要由该作物花期长短决定。一般春播玉米播期错开决定。一般春播玉米播期错开40 d以上,夏播玉以上,夏播玉米米30 d以上。水稻错开以上。水稻错开2030 d。3)自然屏障隔离自然屏障隔离 利用山岭、村庄、房屋、成片树林等自然障碍物利用山岭、村庄、房屋、成片树林等自然障碍物进行隔离。进行隔离。4)高秆作物隔离高秆作物隔离 在制种区周围一定范围内种植玉米、
21、高粱、麻类在制种区周围一定范围内种植玉米、高粱、麻类等高秆作物。等高秆作物。要求:第一,高秆作物应提前播种要求:第一,高秆作物应提前播种20d以上,以保以上,以保证制种田花期到来时有足够的高度;第二,高秆证制种田花期到来时有足够的高度;第二,高秆作物隔离带应有一定宽度。作物隔离带应有一定宽度。3.3.父母本间种行比父母本间种行比n行比是制种田中父本行与母本行的比例关系。行比是制种田中父本行与母本行的比例关系。n行比大小决定着母本占制种田面积的比例大小和结行比大小决定着母本占制种田面积的比例大小和结实率,进而影响制种产量。实率,进而影响制种产量。n确定行比的原则是:在保证父本花粉充足供应前提确定
22、行比的原则是:在保证父本花粉充足供应前提下,尽量增加母本行的比例。下,尽量增加母本行的比例。在确定具体行比时,应根据制种组合中父本在确定具体行比时,应根据制种组合中父本的株高、花粉量及花期长短等因素灵活掌握。的株高、花粉量及花期长短等因素灵活掌握。主要作物父、母本行比的大致范围是:主要作物父、母本行比的大致范围是:玉米是玉米是2:610;高粱是高粱是2:818;水稻是水稻是2:46;油菜是油菜是1:23;棉花是棉花是1:45。提高提高播种质量播种质量l要精细播种,力争做到一播全苗。要精细播种,力争做到一播全苗。l既便于去雄授粉,又可提高制种产量和制种质量。既便于去雄授粉,又可提高制种产量和制种
23、质量。l要求:严格分清父、母本行要求:严格分清父、母本行,不得串行、错行、并不得串行、错行、并行、漏行。行、漏行。l可在父本行的两端和中间隔一定距离种上一穴其它可在父本行的两端和中间隔一定距离种上一穴其它作物作为标志,便于区分父母本。作物作为标志,便于区分父母本。l可在制种区附近,分期播种一定行数的父本,作为可在制种区附近,分期播种一定行数的父本,作为采粉区。采粉区。精细管理精细管理 总体要满足水肥要求,加强中耕除草,加强病虫总体要满足水肥要求,加强中耕除草,加强病虫害防治。害防治。4.4.调节播期,确保花期相遇调节播期,确保花期相遇 制种田花期是否相遇决定制种产量的高低,甚制种田花期是否相遇
24、决定制种产量的高低,甚至制种的成败。调节父母本花期是制种工作的中至制种的成败。调节父母本花期是制种工作的中心环节。心环节。(1 1)播期调节)播期调节 准确安排父母本播期是保证花期相遇的根本准确安排父母本播期是保证花期相遇的根本措施。保证花期相遇必须以调节播期为主,其他措施。保证花期相遇必须以调节播期为主,其他调节方法为辅。调节方法为辅。花期相遇指标花期相遇指标 父母本花期相遇的指标是玉米母本吐丝,父父母本花期相遇的指标是玉米母本吐丝,父本散粉;水稻和小麦是母本开花,父本散粉。本散粉;水稻和小麦是母本开花,父本散粉。影响花期的因素和播期调节影响花期的因素和播期调节u亲本的生物学特性亲本的生物学
25、特性u外界的环境条件外界的环境条件u生产条件与管理技术生产条件与管理技术播种差期的确定播种差期的确定u 原则:原则:“宁可母等父,不可父等母宁可母等父,不可父等母”u确定播种差期准确度确定播种差期准确度:叶龄有效积温生育期。叶龄有效积温生育期。调节播期的辅助措施调节播期的辅助措施u早播种子浸种催芽,与另一亲本干种子同期播种早播种子浸种催芽,与另一亲本干种子同期播种u为防意外,可在制种田边地头单设父本采粉区,为防意外,可在制种田边地头单设父本采粉区,比隔离区内父本再晚播比隔离区内父本再晚播6-7d,以备急需。,以备急需。(2 2)花期预测方法)花期预测方法 叶片检查法叶片检查法 根据双亲叶片出现
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