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水稻杂交技术
2019-06-19 16:30:11杭州网


沈希宏(中国水稻研究所博士,Rice to meet you)

杂交水稻是一个利用杂种优势的系统工程。

而水稻杂交,是传统水稻育种的第一步。就是根据选定的育种目标,选择两个不同的水稻,来进行异花授粉。比如说要选育一个优质抗病的水稻新品种。你可以选择一个品质好的,一个抗病的,来进行杂交。杂交能够实现基因重新组合,有机会把优质和抗病聚合在一起。

正常的水稻是自花授粉,雌花雄花同在一起。所以杂交就需要人工操作,在开花的时候,把一个品种的雄蕊去掉,把另一个品种的花粉抖落进来。

也就是说,杂交的第一步是去雄。去雄的方法有多种,最传统的是拿小剪刀把颖壳上部剪去,又不能伤害到花器官。然后用镊子把六个雄蕊一个一个除去,留下雌蕊,仿佛是一个小小的眼科手术。这样的去雄方法,需要非常专注,眼睛也得分分钟盯着。一般技术人员,一个下午也做不了十多个。另一个方法就是可以利用真空吸收去雄,通过一个真空棒吸收空气的方法,来吸掉雄蕊。这样效率高,一天可以完成很多不同品种的杂交。我在农大读书实习的时候,就跟着老师做过不少。当时还觉得挺好玩,呼呼一下雄蕊就被吸走不见了。我们还用温烫去雄,把即将开花的稻穗收拾干净,用45度的温水浸泡5分钟,就可杀死雄蕊,而保持雌蕊的活性。雌蕊与雄蕊,它们对温度的敏感度是不一样的。

后来人们又在实践中发明几种新方法,效率更高了。一种是利用二氧化碳包住,温室效应下,稻穗很快就齐齐开花了,雄蕊伸出颖壳之外老长,然后用手指轻轻弹掉即可。另一种是在前一天完成剪颖,然后往稻穗上洒水。待第二天清晨,雄蕊已大部分伸出且变成了褐色,本身已经失活,也是用手指轻轻弹去即可。

把雄蕊去掉之后,用套袋套好,用别针固定好。同时记上两个杂交亲本的名称或者编号,杂交日期等,以便溯源。套袋是为了隔离,保证一个小空间的纯净,严防田间其他花粉乱入。然后就可以拿取另一个亲本的雄花,来授粉。已经开花的,需要轻取轻拿,以免花粉随手散落。有时另一个亲本还没开花,可以剪取待开花的稻穗,在水里蘸一下,用布条或者自己的衣角擦干。稻颖壳因为直接吸收了水分,很快就张开了。授粉时候,一手把已经包好的套袋打开,一手把开花的稻穗靠近套袋上方,轻轻抖动。花粉就如毛毛细雨,洒落在套袋里头,阳光下看得清清楚楚。

有一年春天在海南,当我跟几位年轻的调研人员讲解这些过程的时候,她们觉得奇妙也觉得好玩。她们努力走到稻田中央,轻轻用手指去弹了弹稻穗,对着阳光看了看。确实就看见了毛毛细雨,那是成千上万粒的花粉,或者说是最小的雨。她们乐不可支,自己也笑开了花。

杂交需要两个水稻亲本同期开花,专业术语上讲是花期相遇。简单说就是约好了,我俩什么时候见面。我和王志义见面于2000年前后,那时我们都还青春年少。为了培育更好水稻,我负责在田间观察各种水稻的好与不好,他负责做水稻杂交。他的技术熟练,速度奇快,他拿一个眼科剪刀剪颖壳,刷刷刷的,好像是他在带领一穗又一穗的稻花,在指尖跳舞。真是一场自在飞花轻似梦。

水稻开花都是在正午。农忙季节,我们两个经常是顶着烈日一天完成几百个水稻杂交,然后就在椰子树下打盹一会。顺便想了一想,今天的杂交会结出什么果。

来源:杭州日报    作者:沈希宏    编辑:钟一鸣    责任编辑:方志华
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