实验一 水稻杂交育种程序参观
一 目的要求
了解水稻育种的程序及各阶段的主要工作。
二 材料和用具
本院水稻育种科研试验田全部材料，笔记本，铅笔。
三 内容说明
水稻育种方法很多，主要参观杂交育种程序。 （一）原始材料圃
种植水稻育种原始材料的地段叫原始材料圃，主要是种植国内外搜集来的原始材料。每年不断地引入新种持，丰富基因库。通过系统观察、细致研究，筛选符合育种目标要求的具有单一的或综合的优良性状的亲本。种植的方法按类型（高杆矮杆、粳稻、灿稻）种植。每份种20-30株，重点材料应每年种植，严防机械混杂，严格保纯，一般材料一室内贮藏能保持其发芽力的情况下，每年分批轮流种植。每年从原始材料圃选出若干材料作亲本的种于新本圃。亲本圃应根据需要分期播种调节花期，加大行距，便于操作。 （二）选种圃
种植杂种后代的地段为选种辅圃 1．杂交一代（F1）
（1）F1的播种：由于杂交所得种子数量少，加之又是米粒，故杂交种子发芽不好，易腐烂。所以杂交种子最好播在塘瓷盘中育苗，然后载于试验田。每一组合栽成一区，一般F1种10-20株左右，复合杂交则F1应有100株以上。在每一个杂交种附近应种亲本和对照品种，均有单本植。
（2）观察记载：记载各重要性状，特殊性状以及有无及杂种优势。 （3）去假杂种：在生长期中，着重去假杂种，去杂假种根据父本的指示性状进行。
（4）收获脱粒：一般按组合分虽收获脱粒，但如假杂种的真伪尚不能准确鉴定时，要分株收获脱粒。
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2．杂交二代（F2）
（1）F2的种植规模：由于F2是变异范围最大的一代，一般每个组合种植2000-10000株，以组合为单位种植。行长5尺，行距8-10寸。种植行数依组合要求总株数而定。每20或50行加入两个亲本或对照品种。种扦一行作为比较的标淮，一律采用单本植。
（2）观察记载：F2的分离现象是必然存在的，如某一组合没有出现分离现象则可能是假杂种应淘汰。对株型，生育期，穗部性状，抗病性等重要性状的分离进行描述和评价，作为组合取舍和个体选择的依据。
（3）选择：对F2进行个体选择时，应与新本和对照品种比较鉴定，对遗传力高的性状如穗期、株高、抗病性、株型和谷粒大小与形状等可较严格地选择。而对一些遗传力较低的性状如穗数，每穗粒数等受环境条件影响大。选择标准适当放宽，当选单株或系用一布条作标志，一般每个组合入选率约为种植株数的5%，不超过10%，视组合优劣而定。不良组合全部淘汰，当选单株或单穗分别脱粒。
3．杂交三代（F3）
（1）F3的种植：F3入选的单株在F3种成一区，称为一个系统（或株系）。如F2入选200株，则F3成为200个株系。每系统栽培植20-50株，栽成单行或多行区，都应单本植，所有系统按成熟期分类后顺序排列。每隔20-50行加入亲本或对照种各一行，作为比较标准。
（2）选择：F3选择以系为基础，首先选优良株系，然后在优良株系中选优良个体，即选择出优良个体较多的系统，再从中选择2-5个优良单株。
4．杂交上代（F4）及以后各代
由F3各当选系统中选出的2-5个单株，每株的后代又各成一个系统，称系统群或称姊妹系。种植方法同F3。选择以系统群为基础。群间相互比较。在优良群内选择优系。性状基本一致，而且表现优良的系统，可以上升到鉴定圃。 （三）鉴定圃
种植选择圃升级和上年鉴定辅留级的材料。其任务是对这些材料进行产量比较，并鉴定其一致性及各种性状的表现。采用普通栽培法。小区面积18-60平方尺。每逢五或十区设一个对照品种。即采用间比法，重复3-5次，计算产量，每个系试验1-2年。特别优系升入品种比较试验，劣系淘汰。 （四）品种区域试验
按照农业自然区划，选择自然栽培条件具有代表性的点，在农业行政部门的
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支持下，对选育的新品系（通过品系比较试验2-3年），对丰产性、抗病性、适应性，品质和熟期等进行多点多年试验，试验区较大，重复次数多，常采用随机区组排列。对参加试验的品系的利用价值作出客观的科学的评价。区域较优的品系还要进行生产示范。经品种审定委员会审定后才能推广。
四 方法与步骤
在水稻抽穗以后，以小班为单位，由老师带领，系统参观我院水稻育种研究试验田。
五 作业
1．杂交育种全过程包括哪些主要环节？以水稻为例说明。 2．什么叫单株、株系、系统群？在田间怎样种植。
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实验二 杂交水稻“三系”的鉴定
一 目的要求
学习鉴定雄性不育系育性的方法。
二 材料及用具
水稻三系材料，显微镜、碘——磺化钾溶液载玻片、标签、铅笔、记载本等。
三 内容说明
（一）水稻三系的概念
水稻三系是指水稻雄性不育系、雄性不育系保持系，雄性不育恢复系。 1．雄性不育系（简称不育系，用A表示）
雌花正常，雄花退化或发育不正常或花药不开裂，丧失授粉能力，自交不结实；具有以上特点的品系称为不育系，根据雄蕊的发育情况，通常把水稻雄性不育系划为两类：一类是无花粉型——花药细小，水浸状，不开裂。不含花粉粒，碘化钾不能染色。另一类是败育型。败育型又分为三种：①典败：花药细小，箭头状，乳白色，花粉皱缩畸形，遇碘化钾不染色。②园败：花粉粒园形，但比正常花粉小，遇碘化钾不染色。③染败：花粉粒园型，遇碘化钾溶液浅染色，无生命力。
优良的不育系必须具备三个条件：①不育性稳定，不育系不因多代回交而自交结实，也不因环境条件的改变，特别是温度的改变而发生育性变化。②可恢复性良好。一方面具有较多的恢复品种，因而就可以广泛配制杂交组合。筛选更我的适宜于各种栽培条件的优势组合；另一方面是杂种的结实率较高，特别是开化授精时，受不良环境条件的影响较小。③便于制种繁殖，要有适合异花传粉的花器构造和开花习性，如栓头发达，开化颖壳张开时间长、角度大、柱头外露等。 2．雄性不育保持系
（简称保持系，用B表示）：某一水稻品种组不育系授粉，使 不育系能正常结实而又能保持不育性的父本品系，称为雄性不育系的保持系，有了保持系不育性就能代代相传。
保持系要求花药发达，花粉量多，以利提高繁殖产量，在杂种优势利用中，所采用的保持系和不育系在抽穗前比较难以区别。只有在抽穗后才能区别开一。
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两者主要区别如下表：
3．雄性不育恢复系：（简称恢复系，用R表示）
某一水稻品种或品系其雌雄蕊发育正常，能正常自交结实，与不育系授粉结的种子长出的杂种株。雌雄蕊发育正常，能自交结实，这种能使不育系恢复育性的父本品种或品系。
保持系与不育系的区别
性状/类型 分蘖力 抽穗期 穗颈 开花习性 花药形态 花粉
分蘖较少 正常 正常，不包颈 开花集中，开颖时间短
保持系
不育系
分蘖力较强，分期较长 比保持系迟3-5天抽穗 穗颈较短，包颈 开花分散，开颖时间长
膨松饱满、金黄、内有大花粉、裂药、散粉 干瘪、瘦小、乳白色，不裂药，裂药 园球型，遇碘化钾呈兰黑色
1． 形状不规则，遇碘化钾不染色。 2． 园形遇碘化钾不染色。 3． 园形遇碘化钾呈浅兰色
称为雄性不育恢复系。优良的恢复系必须具备三个条件：①能使不能系育性完全恢复，结实率在80%以上；②杂种优势强，即产量高（配合力强）；③便于制种，花药发达，花粉量多。 （二）鉴定水稻不育系的标准 1 不育株率（%）
不育株数占调查总株数的百分数。
不育株率（%）?2 不育度
不育株数?100
调查总株数色穗不实粒数占总粒数的百分数（雄性不育者在外），具体等级如下： （1） （2） （3） （4） （5）
全不育：自交结实率0% 高不育：自交结实率1-10% 半不育：自交结实率11-50% 低不育：自交结实率51-80% 正常可育：自交结实率80%以上。
3 不育系的标准
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