2024年12月8日

這是我們在30多年前創建的一項水稻雜交新方法。 水稻是主要的糧食作物。 近年來,我國雜交水稻生產發展很快。 種植面積已佔水稻栽培面積的40%以上。 在水稻種植和雜交稻生產中,離不開優良的品種。 而新品種、新組合的選育,往往是從水稻雜交開始的。 水稻雜交是指一種品種的花粉受到另一種品種的築頭上的過程。 在以往的水稻雜交中,採用的是溫湯去熊法, 即把用作母本的稻穗浸在43到45攝氏度的溫水中5到7分鐘。 這樣一方面可以殺死熊蕊,另一方面可以促進影花開花。 待母本開花後,再及時地授予副本的花粉。 如果遇到不適宜水稻開花的陰雨天,授粉工作就難以進行。 當天氣晴朗、氣溫高時,水稻開花多而集中。 然而,這時,在田間做雜交工作是十分辛苦的。 若有風吹,還會影響花粉的採集與授粉工作的進行。 怎樣才能使水稻雜交不受或少受時間和天氣的限制,簡便而高效地進行呢? 這就需要能人爲地控制水稻的開花。 1986年,江蘇農學院的王忠老師在用紅外線氣體分析儀測定稻穗的呼吸作用時, 觀察到,水稻每開一朵影花,記錄圖上就畫出一個二氧化碳釋放峯。 這表明,水稻開花前,影殼內含有很高的二氧化碳,濃度可高達5%。 由此發現,外界供給大於5%的二氧化碳氣體便能十分顯著地促進水稻開花, 把這一效應應用於水稻雜交取得了良好的效果。 下面介紹幾種應用二氧化碳促進水稻開花進行水稻雜交的新技術。 事先,把二氧化碳氣體由鋼瓶放入熱水瓶等容器中。 二氧化碳氣體也可以用碳酸鹽和酸化學反應產生。 從加酸漏斗中,向裝有碳酸鹽的反應瓶內注入吸酸。 瓶中產生的二氧化碳氣體通過皮管放入熱水瓶等容器。 瓶口放一支點燃的香菸或火柴。 當火熄滅時則表明瓶內已裝滿高濃度的二氧化碳氣體。 在母本溫湯去熊後,撿取副本稻穗並去除葉片。 把稻穗插入裝有二氧化碳的容器中處理一到兩分鐘,然後取出插入水中。 在三十攝氏度左右的氣溫下,大約經過五到十分鐘後,稻穗上凡是成熟的影花就會一起開放。 二氧化碳爲什麼能促進開影呢? 這是因爲二氧化碳促進了影花中薑片的吸水膨大。 薑片一膨大,推開影殼,影花就開放了。 等副本開花後,就可以給母本授粉了。 授粉後,套袋掛牌等和常規髮膠一樣操作。 與可預系影花相比,水稻不預系影花,花要退化,呼吸強度弱,開花延遲而分散。 但如果給予二氧化碳處理,就能十分有效地誘導開花。 那麼如何促進不預系開花呢? 事先,把二氧化碳氣體裝入塑料球等氣袋中。 用塑料袋或紙袋套住不預系的碎頭,把二氧化碳壓入塑料袋或紙袋內。 經數分鐘後,不預系稻穗上大量影花靜香開放,有的甚至能開出佔全穗80%以上的影花。 不預系稻穗開花後,剪除未開影的影花,然後用經二氧化碳誘導開花的副本稻穗給其授粉。 這株稻穗就是用這種方法雜交結實的。 另外,也可以用以下的方式進行雜交。 把雄性不預系植株連根拔起,分散成單株,剪去植株上的葉片。 用塑料袋套住碎頭,向袋內壓入二氧化碳誘導開花。 開花後,將穗上未開的影花剪除,然後把不預系植株栽插於副本植株的旁邊, 並使母本的穗布低於副本的穗頭。 用紙袋把父母稻穗套在一起,讓其接收副本自然開花的花粉。 我們把這方法稱爲靠交法。 這種方法也是用於經過溫湯去熊,剪除頂部影殼可預系母本的授粉。 母本移栽後,原來精杆中住藏的以及經葉殼的光合作用製造的養分, 可滿足留在穗上的籽粒的發育與充實。 能否延時稻穗開花呢? 實驗證明是可以的。 清晨,大約在副本開花前的一小時,剪取副本稻穗進行冷藏處理。 可以把稻穗放入裝有冰塊的冰瓶中,或者存放在5到10攝氏度的冰箱中, 這樣處理能抑制稻穗的開花。 當需要副本花粉時,只要從冰瓶或冰箱中取出稻穗, 用二氧化碳誘導開花即可使用。 研究表明,5到10攝氏度的溫度在短時間內不會影響花粉的生活力, 花粉能在培養期上很好的萌發。 冷藏稻穗不但能使副本的花粉活力保持一天左右, 使水稻雜交可以全天進行, 而且還能使假地的副本花粉攜帶到已地使用。 清晨,將田間種植的母本稻株連根拔起,放入水桶,讓根部浸在水中。 在拔取母本的同時,撿取副本稻穗,插在水中或放入冰瓶, 把母本植株和副本穗頭一起帶回室內。 如果母本是雄性不育株, 用二氧化碳誘導開花後,剪去未開的影花,並用手輕揉穗頭, 促使株頭外露並去除花葯,以利於株頭經受花粉。 如果母本是可育品種,首先要溫湯去熊, 即把稻穗浸在45℃的溫水中五分鐘後取出。 爲了便於受粉,要剪去影殼的頂端。 整理好母本穗後,用二氧化碳誘導副本開花。 待副本開花後,給母本授粉。 授粉後,把母本植株放置在30℃左右的地方, 讓反落在母本株頭上的花粉在適宜的條件下萌發,完成授精過程。 直到傍晚,才把稻株栽插到田間。 剪影的稻穗要套袋。套袋一方面是防止溢膠, 更重要的是保溼遮光,促進受精的子房發育。 室內雜交的稻穗數天後就營果累累。 按上述方法進行水稻雜交,不僅能控制父母親本的開花時間,增加雜交結實率, 而且改善了雜交工作者的勞動條件,提高了工作效率。 二氧化碳促進水稻開花,爲水稻新品種和新組合的選育提供了新的方法, 開闢了新的途徑。