第三章种子生产原理和技术 本章教学时数：4学时（第13-16讲） 第一节种子生产的概念和意义 (第13、15讲) 一、种子生产的概念和任务 (一)种子生产的概念 种子生产：就是采用最新技术繁育优良品种和杂交亲本的原种 保持和提高它们的种性：按照良种生产技术规程，迅速地生产市场需 要的、质量合格的、生产上作为播种材料大量使用的、种植者自己不 能留种或留种效果不好的种子、种苗和无性播种材料。 (二)种子生产的任务 1.迅速而大量地生产优质种子，实现品种的以优代劣的更换， 满足广大种植者生产的需求，满足经销商国内外销售的需求 2,要预测市场的需求量，生产出种类齐全、数量充足、质量上 乘的优质种子，满足农业生产播种需要。又要防止生产过剩压库或市 场营销失败压库。 3.防止推广品种混杂退化，保持良种的特性，延长良种的使用 年限。 二、品种特性 (一)栽培品种的特性 1.经济性 2.时效性 3.可生产性 4.地域性
5.商品性 (二)栽培品种的DUS三性 l.特异性(distinctness):植物新品种应当明显区别于在递交申 请以前已知的植物品种 2.一致性(uniformity）:植物新品种经过繁殖，除可以预见的变 异外，其相关的特征或者特性一致 3.稳定性(stability):植物新品种经过反复繁殖后或者在特定 繁殖周期结束时，其相关的特征或者特性保持不变 三、种子级别的分类 (一)我国的种子类别 育种者种子(breeder seed)(国外称为育种者种子breeder seed):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，用于进一步繁殖原种种子。 这里的“育种家”可以是单位或集体，也可以是个人。育成品种 确定推广后，育种家就负责原原种保存和生产。毫无疑问，原原种应 当是代表本品种的纯系。 原种(basic seed)(国外的注册种子registered seed)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 到原种质量标准的种子。 我国在原种中可分原种一代和原种二代，有的作物如棉花可分到 原种三代。国外称谓基础种子(foundation seed或者stock). 但是基础种子应当常是指用育种家种子繁殖的第一代种子。原种 在种子生产中起到承上启下的作用，所以，各个国家对它的繁殖代数 和商品质量都有一定的要求。 我国各类作物原种的质量标准，国家有明确的规定，主要是以纯 度、净度、发芽率、水分和杂草种子等五个方面确定的。也因此，国 外的注册种子(registered seed)是由基础种子繁殖得到的种子
似乎应是我国的原种二代。 良种(certified seed):国外生产良种或叫生产用种子是要签 发生产许可证的，所以称谓所生产的种子为签证种子(certified seed),也称鉴定种子或合格种子。 良种是供大面积生产使用的种子，是种子市场交易的种子，是主 要商品化的种子。假、冒、伪、劣种子大都是在这一类别上出现， 个国家种子质量好坏的程度基本都反映在良种的水平上。国外生产良 种或叫生产用种子是要签发生产许可证的，所以称谓所生产的种子为 签证种子(certified seed),也称鉴定种子或合格种子。 (二)新品种的来源和种子生产 1.公司自育的品种： 2.原国有育种单位育成的老品种 3.国有育种单位育成的新品种 4.引进国外新品种 四、纯系学说和种子生产 (一)纯系学说 纯系学说是丹麦植物学家Johannsen于1903年提出的。其主要 论点是：(1)在自花授粉植物的天然混杂群体中，通过单株选择，可 以分离出许多基因型纯合的家系。表明原始群体是各个纯系的混合 体，通过个体选择能够分离出各种纯系，选择是有效的：(2)在纯系 内继续选择无效。因为纯系内各个体的基因型相同，它们之间的差异 只是环境因素影响的结果，是不能稳定遗传的。 关于纯系的定义，Johannsen(1903)原先认为是“绝对自交单株 的后代”，后来改为“从一个自交的纯合单株所衍生的后代”。而现 代书刊对纯系的定义是“由于连续近交或通过其它手段得到的在遗传 相对纯的生物品系”。自交作物单株后代是纯系，异交作物人工强制 自交的单株后代也是纯系。 纯系学说的理论意义在于，它区分了遗传的变异和不遗传的变
异，指出了选择遗传变异的重要性，对选择的作用也进行了精辟的论 述。因此，它为自花授粉作物的选择育种和种子生产提供了理论基础。 (二)纯系学说在种子生产中的指导意义 1.保纯防杂 种子生产的中心任务是保纯防杂，所以在种子生产中，在品种真 实性的基础上，纯度的高低是检验种子质量的第一标准。我们在扩大 种子生产时，所有的农业技术措施重点之一，就是要保持纯度。 在种子生产中，虽然有大量的自花授粉作物，但是绝对的完全的 白花授粉几乎是没有的。由于种种因素的影响，总有一定程度的天然 杂交，从而引起基因的重组，同时也可能发生各种自发的突变。这也 是我们在种子质量定级时，纯度不能要求100%的原因。但是，这种 理解和实际情况不能成为我们生产不合格种子的理由，恰恰相反，这 应当是我们防止混杂退化的技术路线的关键。 我们知道，大多数作物的经济性状都是数量性状，是受微效多基 因控制的。所以，完全的纯系是没有的。所谓“纯”只能是局部的 暂时的和相对的，它随着繁殖的扩大必然会降低后代的相对纯度。因 此，在现代种子生产中，提出了尽可能的较少生产代数的要求。 2.在原种生产中单株选择的重要性 纯系学说在育种和种子生产的最大影响是，在理论和实践上提出 自花授粉作物单株选择的重大意义。在自交作物三年三圃制原种生产 体系中，要按原品种的典型性，采取单株选择，单株脱粒，对株系进 行比较，一步步进行提纯复壮。 五、杂种优势理论和杂种优势利用 (一)杂交种子生产的技术路线 在配制杂交种时首先要解决的问题是去雄，即两个亲本中作为母 本的一方，采用何种方式去掉其雄花的问题。不同的作物，由于花器 构造和授粉方式的不同，去雄的方式也就不同，这也就决定了采用何 种途径来生产杂交种。目前主要有下列途径：
1.人工去雄 人工去雄是一种直观的去雄方法，一般指用手工直接去除母本的 雄花序或两性花中的雄蕊。这种途径适用于雌雄异株，雌雄同株异花 作物：繁殖系数较高的作物：雄性花器较大，容易人工去雄的作物以 及种植杂交种时用种量较小的作物，如玉米、棉花、烟草、某些瓜类、 番茄等。人工去雄是一种比较繁重的工作，特别是在大面积制种时工 作量相当大，而且要求去雄及时、严格、彻底。某一个环节控制不好， 就会前功尽弃。但人工去雄方法能把优势最高的杂交组合随时用于生 产，不会由于增加更多的育种措施而使育种年限延长。 2.化学杀雄 化学杀雄是克服人工去雄困难的一种有效途径。它不通过人工去 雄而选用某种化学药剂，在作物生长发育的一定时期喷洒于母本上， 直接杀死或抑制雄性器官，造成生理不育以达到杀雄目的。目前制利 上常用的化学杀雄剂，如用于小麦的青鲜素(H,顺丁烯二酸联胺)、 FW450(二氯异丁酸钠)、Sc2053、乙烯(2一氯乙基膦胺)、Genesis 等：用在棉花上的有三氯丙酸：水稻上有稻脚青(20%甲基砷酸锌)： 玉米上有DPX3778 化学杀雄配制杂交种的优点是：一是方法简便：二是亲本选配自 由，容易筛选强优组合。反过来说，只要是高产组合，都可采用化学 杀雄方法生产杂交种：三是化学杀雄导致的雄性不育不能遗传，这就 为利用优势特强组合的F:种子提供了可能性。化学杀雄制种的主要问 题是：杀雄不彻底，喷药时间要求严格，杀雄效果受天气及植株发育 状况的影响，某些杀雄剂可能存在残毒且杀雄剂成本高等。 3.自交不亲和性的利用 自交不亲和是指同一植株上机能正常的雌雄两性器官和配子，因 受自交不亲和基因的控制，不能正常交配的特性。表现为自交或兄妹 交不结实或结实极少，具有这种特性的品系称为自交不亲和系。如十 字花科、豆科、蔷薇科、茄科、菊科等。配制杂交种时，以自交不亲 和系作母本与另一自交亲和系作父本按比例种植，就可以免除人工去 雄的麻烦，从母本上收获杂交种。如果双亲都是自交不亲和系，对正