水稻育種材料一年四代快速加代繁殖技術

唐力瓊 王新華 熊懷陽 韓義勝 王效寧

（海南省農業科學院糧食作物研究所/海南省農作物遺傳育種重點實驗室/農業部作物基因資源與種質創制海南科學觀測試驗站，海南 海口 571100）

雜交水稻的成功培育大幅提高了水稻產量，為我國糧食安全做出了突出貢獻。然而，育種周期長是雜交水稻育種過程中存在的突出問題，其原因在于育種材料的純合穩定需要通過連續自交多代。

為加快育種進程，育種家選擇每年到熱帶地區進行一次水稻異地加代，但此法耗時長，工作量大。近年來，一些學者也嘗試利用溫室調控水稻快速加代。日本學者利用溫室調控和田間系統選擇相結合，實現水稻1a 2～3個世代，先后育成“日本晴”、“豐錦”、“雪光”等多個著名水稻品種[1,2]。我國也有一些專家對水稻進行溫室加代研究，主要通過短日照誘導的方式加快水稻幼穗分化[3,4]，結合播種方式、溫度、肥水調控縮短水稻生育期，一般可加1～3代，或2a 4～5代[5,6]。

目前，國內有關水稻加代研究不多，一般在北方寒地進行，冬季光照不足，進行溫室加代需要補光，而在熱帶地區進行溫室加代研究未見報道。本文總結了利用海南充足的光照和大棚溫室條件，通過矮化處理、短日照誘導等進一步縮短水稻生育周期的技術措施，突破實現1a4代加代瓶頸，對進一步提高育種效率具有重要意義。

1 試驗材料

從哥倫比亞國際熱帶農業研究中心（CIAT）引進的基于隱性核不育的水稻輪回選擇群體PCT14，從群體中選擇優良單株200份作為試驗材料，由海南省農業科學院糧食作物研究所提供。

2 技術措施

2.1 旱直播及密植

將長寬高為54cm×38cm×4cm的育苗盤擺放在大棚苗床上，每盆裝10kg過篩的水稻土。將供試水稻種子點播于育苗盤中。每個材料播種300穴，每穴2粒，株行距2cm×3cm或3cm×4cm，播完后用清水澆透，并按照大田用量噴施丁草胺封閉防草。15d后間苗，每穴留1株健壯苗。

2.2 控水、控肥

在水稻整個生育期，采用噴灌方式保持土壤濕潤不積水，干濕交替。不施用化肥，若長勢太弱，根據癥狀適當施用少量尿素和磷肥、鉀肥。通過控水控肥，限制營養生長，加快進入生殖生長。

2.3 控蘗

待幼苗開始分蘗時，每5d修剪分蘗，僅留主莖，防止生長過旺。

2.4 控溫

利用設施大棚排氣扇和通風口控制各生育時期溫度，抽穗揚花期溫度控制在30℃左右，其他時期控制在28～35℃。

2.5 矮化處理

播種后30d，噴施20～30mg/L矮壯素，使水稻植株矮化，限制營養生長。

2.6 短日照誘導

播種后35d，每天用全遮光布進行遮光處理，遮光時間14～16h，連續遮光15～20d，通過短日照誘導，促進幼穗提早分化。

2.7 收獲

抽穗后20～25d左右收種，對每個材料的種子進行集團混收。

2.8 打破種子休眠

種子收獲后立即曬干，然后用0.5% H2O2處理20h，打破休眠后立即進行下一季播種，每季的種植和管理方法同上，可實現水稻育種材料90d以內收獲，達到一年四代快速加代目的。

3 研究結果

通過統計，通過以上栽培技術措施，水稻育種材料植株僅30～50cm高，每株種子量在十幾粒至三十幾粒不等，結實率60%～80%，能夠滿足育種要求。此外，能夠實現100d以內收獲，各材料生育期基本一致，而田間種植生育期在105～130d，各材料生育期很不一致，相差近20～30d，采用本技術措施可提前15～35d收獲，大大加快育種進程。

按照以上措施，從2014年9月底—2015年10月初，實現了水稻育種材料4次播種與收獲（如圖1所示實例），即達到1a4代加代目的。

圖1 水稻1a4代加代技術實例

4 小結與討論

2個階段，由于水稻為短日照喜溫作物，其生育期隨著生態環境和栽培條件不同而發生變化。闕更生總結了溫室加代的主要措施，即密播、高溫、少肥、短日誘導等方式下使水稻材料加代2～3代[5]。王秀萍采用4個常規品種在不同梯度短日照處理天數下均能達到縮短16～25d效果[4]。尹海慶等研究表明，對4葉期水稻幼苗進行每天8～10h短日照處理30～40d，可使大部分材料抽穗提前至100～120d內成熟[3]。本試驗在海南光照充足條件下，通過在溫室大棚進行旱直播、密植、控水、控肥、控蘗、控溫等栽培管理，在播種后35d開始遮光，每天遮光時間14～16h，連續遮光15～20d，并在播種30d噴施20～30mg/L矮壯素，可限制水稻營養生長，提前水稻幼穗分化，實現1a4代加代。與文獻研究結果相比，本研究水稻育種材料生育期進一步縮短，原因是探索到促進水稻生育期加快的較好栽培條件。

本文以哥倫比亞國際熱帶農業研究中心（CIAT）引進的基于隱性核不育的水稻輪回選擇群體PCT14分離單株為材料，探索了水稻一年四代加代技術，為進一步提高育種效率提供了參考依據，但水稻生育期因育種材料不同而有差異，不同類型、不同地區的水稻育快速加代技術有待進一步研究。

[1]張啟星，劉國慶，王秀萍，等.溫室加速水稻世代進程研究[J].河北農業技術師范學院學報，1997(3)：20-25.

[2]樸京姬.寒地水稻利用日光溫室加代技術及應用前景[J].黑龍江農業科學，1994(1)：42-43.

[3]尹海慶，王生軒，房志勇，等.水稻集團育種溫室加代的方法[J].河南農業科學，1999(9)：11-12.

[4]王秀萍，張啟星.短日照對粳稻品種抽穗期的影響[J].河北農墾科技 ，1994(4)：23-26.

[5]闕更生.水稻育種的世代促進法[J].遺傳育種，1986，3(27)：29-30.

[6]李春光，劉華招，李成春.利用現代化溫室進行寒地水稻育種加代主要技術措施[J].現代化農業，2007(7)：7.