专利名称：一种低温敏感不育水稻育性转换的监控方法
技术领域：
本发明涉及一种低温敏感不育水稻育性转换的监控方法，适用于以低温敏感核不育水稻作母本的两系法杂交稻制种。
背景技术：
我国两系法杂交水稻研究已取得世界领先的理论与实践成果，至2005年，累计种植面积已超过800万hm2。以两系法为技术途径的超级杂交稻研究也取得突破性成果，由申请单位育成的两系超级稻两优培九在国内第一个达到中国超级稻育种的第一期目标，荣膺2000年我国科技进展十大新闻之首。据不完全统计，该组合已累计种植逾500万hm2，是最近4年国内年种植面积最大的水稻品种。
我国目前应用于两系法杂交稻制种生产的有温敏核不育系和光敏核不育系两大类型。后者的育性转换主要决定于日照长短，制种比较安全。前者则受温度制约，而大气温度因我国稻区显著的季风特征波动性较大，不育系育性敏感期遭遇低温会影响制种纯度，此问题一直是两系法杂交稻生产的隐患性问题。
两优培九母本培矮64S是两系法杂交稻育种中应用最多的不育系，属育性转换起点温度较低的温敏不育系。据已有研究报道，连续3天日均气温低于23.5～24.0℃，培矮64S将部分自交结实而影响种子纯度。在长江中下游地区，最近5年中有2年，8月中旬发生了3天日均温连续低于23.5℃的天气，对两系杂交稻制种产生了一定影响。最近3年的两系法杂交稻制种实践表明，低温来临时，处于同一天气条件下的制种田，由于地形、生态用水等农田小气候的不同，制种纯度的差异很大。我们的研究也证明，大气温度是通过影响植株温度而影响培矮64S育性的。遭遇低温侵袭时，如果用温度相对较高的灌溉水来改善稻田小气候，可以提高植株温度，从而保障两系杂交稻制种的纯度。
至今，低温敏感核不育水稻的育性转换预测均是通过气象台站发布的日平均气温来进行，尚无通过稻田小气候和植株温度监测来预测不育系育性转换的相关研究，尤其是植株体或其附近的转换温度条件尚无具体量化报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有的两系法杂交稻制种过程中，育性敏感期遭遇异常低温会危害制种纯度的隐患性问题，提供一种对低温敏感不育水稻育性转换的监控方法，从而为采用“以水调温”等生态措施改善农田小气候，提高植株温度，为稳定制种纯度提供技术保障。
本发明的目的目的可以通过以下措施来达到一种低温敏感不育水稻育性转换的监控方法，其特征在于当制种田母本出穗前5～15天范围内，大气日均温在24℃以下的低温天气时，用红外测温仪或温度传感器于每日02时、08时、14时、20时测定距地面15-25厘米的植株平均茎温或平均气温，当4次测定的植株平均茎温低于22.8℃或平均气温低于23.1℃时，预示不育系育性将向可育方向转换，可采取水温高于25℃的河水进行流水灌溉措施调节植株温度或气温至植株平均茎温22.8℃或平均气温23.1℃以上，以稳定不育系的不育性。
本发明的目的目的还可以通过以下措施来达到一种低温敏感不育水稻育性转换的监控方法，其特征在于当制种田母本出穗前5～15天范围内，大气日均温在24℃以下的低温天气时，用红外测温仪或温度传感器于每日02时、08时、14时、20时测定距地面20厘米的植株平均茎温或平均气温，当4次测定的植株平均茎温低于22.8℃或平均气温低于23.1℃时，预示不育系育性将向可育方向转换，可采取水温高于25℃的河水进行流水灌溉措施调节植株温度或气温至植株平均茎温22.8℃或平均气温23.1℃以上，以稳定不育系的不育性。
本发明的优点目前的低温敏感不育水稻育性转换预报是根据气象站发布的气温报告进行预测，气温报告是以县为基本单位发布，未考虑具体制种田块的小气候和下垫面等生态条件的差异。本发明通过直接测量植株感温部位的温度或其周围气温来监测不育系育性转换，考虑到了稻田小气候及各种因素对不育系育性的综合影响，比大气温度预测法更直接、更准确、更科学。可以根据本监测结果对具体田块的小气候进行即时调控并可及时直接观察到调控效果，从而保障和提高制种种子纯度，降低两系法杂交稻的制种风险。
具体实施例方式
实施例12005年8月18-20日，南京遭受连续3日低温侵袭，气象台实测的3日平均气温为22.7℃，平均最低气温为21.1℃。江苏省农业科学院有1亩两系法杂交稻新组合制种田(共有育性转换温度在24℃以下的低温敏不育系制种的新组合10个)母本正处于出穗前5-10天。采用PTWD-2A型温度传感器用数据采集器(TRM-ZS1型)自动采集数据，用02时、08时、14时、20时计算的距地面20厘米的植株茎温平均值18日为22.3℃，预计将影响不育系的育性和制种纯度。自8月18日下午起用水库水进行15cm灌溉直至8月20日。水库的平均水温为28.9℃，制种田进水口平均水温为28.6℃，出水口平均水温为26.1℃，使20cm平均茎温提高至23.6℃，20cm平均气温提高至24.7℃。8月21日后天气温度恢复正常，20cm茎温高于23.5℃。结果1亩制种田的10个不育性育性均较稳定，花粉育性和自交结实率均为零，花期相遇的组合制种种子纯度在95-98％。
实施例2申请单位的3亩两系法杂交稻两优108制种田，位于江苏省农科院水稻试验场。母本为低温敏不育系培矮64S，于6月1日播种，6月25日移栽。2005年南京地区8月18-20日连续低温(平均日均温为21.5-23.5℃)。此时母本正处于出穗前7天。采用PTWD-2A型温度传感器用数据采集器(TRM-ZS1型)自动采集数据，用18日02时、08时、14时、20时测定距地面15厘米的植株茎温，4次平均值为22.3℃，预计将影响不育系的育性和制种纯度。采用10厘米的水层灌溉，灌溉河水水温为28.9℃，进水口水温为28.6℃，出水口水温为26.0℃，使15cm高度植株平均茎温提高至23.5℃。连续3天用此方法，直到8月20日。8月21日后天气温度恢复正常，15cm茎温高于23.5℃。结果制种田母本于8月25-30日出穗，父母本花期相遇，制种产量折合124公斤/亩，纯度为98.2％。
实施例32005年，申请单位种植了1亩培矮64S试验田，设置了湿润灌溉(对照)和深水流灌(处理)两种方式。在育性敏感期受到8月18日-8月26日期间共有7天低于24℃低温危害。采用PTWD-2A型温度传感器用数据采集器(TRM-ZS1型)每30秒自动采集数据，计算每日02时、08时、14时、20时测定的距地面20厘米的植株茎温和气温。测定结果证明，对照田7天的20cm植株平均茎温和平均气温分别为22.9℃和22.5℃，而采用流水灌溉的处理田20cm的平均茎温和平均气温分别为23.3℃和24.6℃。对照和处理田的平均可育花粉百分率分别为17.76％和0.39％，平均自交结实率分别为5.23％和0.13％。对照田不育系育性已转换为可育，而处理田不育系仍保持其不育性(自交结实率低于0.5％)。
实施例42004年气候条件比较优越，低于24℃不利于两系杂交稻制种的天气出现在9月上旬。9月8日至9月10日的平均气温为22.1℃，最低气温为19.4℃。在申请单位的培矮64S试验田中(面积1.6亩)，采用PTWD-2A型温度传感器监测到的02，08，14，20时4次25cm平均茎温为21.5℃。以10-15cm深度的河水连续串灌培矮64S试验田(处理)，25cm茎温和气温比对照(不灌水)分别提高了1.4℃和2.2℃，分别达到22.9℃和24.3℃。培矮64S在9月中旬抽穗的套袋自交结实率灌溉处理为0.19％，不育性正常，而对照为2.44％，已转换为可育。
权利要求
1.一种低温敏感不育水稻育性转换的监控方法，其特征在于当制种田母本出穗前5～15天范围内，大气日均温在24℃以下的低温天气时，用红外测温仪或温度传感器于每日02时、08时、14时、20时测定距地面15-25厘米的植株平均茎温或平均气温，当4次测定的植株平均茎温低于22.8℃或平均气温低于23.1℃时，预示不育系育性将向可育方向转换，可采取水温高于25℃的河水进行流水灌溉措施调节植株温度或气温至植株平均茎温22.8℃或平均气温23.1℃以上，以稳定不育系的不育性。
2.根据权利要求1所述的低温敏感不育水稻育性转换的监控方法，其特征在于当制种田母本出穗前5～15天范围内，大气日均温在24℃以下的低温天气时，用红外测温仪或温度传感器于每日02时、08时、14时、20时测定距地面20厘米的植株平均茎温或平均气温，当4次测定的植株平均茎温低于22.8℃或平均气温低于23.1℃时，预示不育系育性将向可育方向转换，可采取水温高于25℃的河水进行流水灌溉措施调节植株温度或气温至植株平均茎温22.8℃或平均气温23.1℃以上，以稳定不育系的不育性。
全文摘要
本发明公开一种低温敏感核不育水稻育性转换的监控方法，该方法提供了两系法杂交稻制种过程中，在母本育性敏感期遭受低温时会影响制种纯度的问题，而需要储备的不育系育性转换的科学监控方法。该方法为当制种田母本出穗前5～15天范围内，大气日均温在24℃以下的低温天气时，用红外测温仪或温度传感器于每日02时、08时、14时、20时测定距地面15－25厘米的植株平均茎温或平均气温，当4次测定的植株平均茎温低于22.8℃或平均气温低于23.1℃时，预示不育系育性将向可育方向转换，可采取水温高于25℃的河水进行流水灌溉措施调节植株温度或气温至植株平均茎温22.8℃或平均气温23.1℃以上，以稳定不育系的不育性。
文档编号A01H1/00GK1813518SQ20061003863
公开日2006年8月9日 申请日期2006年3月6日 优先权日2006年3月6日
发明者吕川根, 邹江石, 姚克敏, 胡凝, 宗寿余, 孙永华, 张启军, 夏士健, 漆庆明 申请人:江苏省农业科学院