烟草雄性不育系是具有雄性不育特性的烟草品种或自交系,可简称为烟草不育系。烟草不育系的特征主要表现为:雄性生殖器官不能正常发育,花丝退化、萎缩、畸变,花药中没有花粉或花粉粒空瘪缺乏生育力等。但它的雌蕊发育正常,能接受外来花粉受精结实。在农作物和经济作物中,不育系的应用技术已较为成熟和广泛。通过不育系原理培育的许多高产、优质的谷类作物对世界的经济发展做出了巨大贡献。
我国于1973年开始进行烤烟雄性不育系的转育及利用研究,中国农科院青州烟草所以雄性不育白肋21为基础材料,将雄性不育性转育到烤烟品种中,选育出了MS金星6007、MSG28、MSNC2326等一批烤烟雄性不育系,为生产上利用烤烟不育系创造了条件。但总的来说都是集中在局部地区种植,且种植面积较小。“九五”、“十五”期间,中国烟草育种研究(南方)中心、云南省烟草科学研究所利用不育系相关技术原理,将当前大面积生产的K326、云烟85、云烟87等几个烤烟品种成功转育为不育系。伴随世界烟草产业的发展进程,烟草不育系和杂交种的推广种植已逐步成为烟叶生产的主导方向。2001~2004年几年间,全国烟叶生产推广种植MSK326、MS云烟85、MS云烟87等烤烟不育系累计达350余万亩。云南烤烟不育系的推广种植面积最大,至2004年止,不育系的推广面积已占其烤烟种植面积的50%以上,2005年将达100%。烤烟不育系种植推广种植面积其次的是广西和贵州。
一、烟草不育系种子繁殖的前期准备
在安排和开展烟草不育系种子繁殖工作时,要做好前期的准备工作,以保证繁种工作的顺利展开和实施。前期的准备工作主要包括几个方面:繁种实施方案的拟定,繁殖品种准备,选地,繁种节令安排,人力、物资到位,晾晒场地、仓库的准备等。
1、详细实施方案的拟定
明确繁种目标,细化工作步骤,通过认真详细拟定繁种方案:苗期管理方案,大田期管理方案,岗位人员方案,物资配套方案,经费使用方案,年度进度方案等,确保繁种工作的连贯性和可操作性。
2、繁殖品种准备
根据繁种计划和繁种面积,按比例准备好父母本种子,一般父母本比例为1:3~4,以满足繁种用苗和制种授粉时的花粉采集。
3、选地
不育系制种对繁种田的隔离条件要求较高,尽可能地在繁种田的周围不要有烟草种植,并要求繁种田块规整,肥力中偏上,阳光充足,排灌顺畅,管理方便。
4、繁种节令安排
气候是不育系杂交制种的最大影响因素,如在授粉制种期间遇到雨季、霜冻、大雾,将会大大降低制种成功率,影响种子的产量和质量,且增加成本投入。因此,根据各地的实际气候情况,安排好繁种节令,确保繁种工作的按质量顺利完成。
5、人力、物资
烟草不育系杂交种繁殖,要求有组织,有领导,有管理,专人负责,物资到位,同时也要考虑到授粉制种时期的用工数量,以保证制种的质量和时间性。
6、晾晒场地、仓库的准备
要求晾晒场地地势高、通风、向阳、遮雨,有晾晒棚架;仓库内干燥、避光,具有足够的通风、降温、排湿、消防设备和防虫、防鼠能力,合理存放,安全卫生。
二、烟草不育系杂交种繁殖
(一)苗期管理
1、播种时间
根据不育系父母本的种性(花期相遇与否等)、栽培特性以及当地气候特点,适时播种,一般父本比母本早播5天左右。一是保证繁种大田使用壮苗;二是保证杂交制种时父本能够提供足够的花粉;三是保证杂交制种的成功率及蒴果率。
2、育苗
采用常规营养袋育苗、漂浮育苗或湿润育苗等育苗方法均可,前提是保证有足够的繁种用苗。
3、管理
加强苗期病虫害防治,勤除草,经常观察记录,防止因气候、土壤、肥料等因素影响烟苗发育,培育清秀、无病、健壮的烟苗供大田繁种使用。 $page$
(二)大田期管理
1、移栽
壮苗移栽,移栽的繁种苗不宜太幼或太老,父本比母本提前移栽5天左右,以保证花期相遇,如果父本开花较早(7天以上)可采集父本的花粉保存在干燥器中备用。父母本按1:4的比例搭配种植,即可以满足花粉的需求,又能最大限度地保证母本的种植数量。父本和母本的距离不能相隔太远,可相邻种植,也可按照比例每隔4~5墒种一墒父本,但在种子收获时必须严格注意避免混杂。行株距120×60cm,施肥量比常规良繁田高20%。
2、田间管理
建立严格的种子田管理制度,做到“四专”(专人管理、专业生产、专用工具、专用仓库);“六定”(定地点、定人员、定任务、定措施、定质量、定产量);“四查”(旺长期、现蕾期、初花期、成熟期),严格清除变异株、病株、弱株,田间纯度若小于90%则整块田不留种,杜绝人为造成的混杂发生。
(三)杂交制种
1、授粉时间
(1)花期
一般在母本含蕾期(花冠充分生长到最大限长,但前端密闭)至花始开期(花冠前端开裂)进行授粉。在五个不同时期进行田间授粉,凋谢期(花冠枯黄至脱落)的田间结实率最低,其余四个时期无太大差距,相比较而言,现蕾期的结实率稍低,含蕾期、花始开期、花盛开期的结实率较高。通过田间观察发现,现蕾初期的花,由于柱头尚未完全发育成熟,结实率较低。但当花冠伸长到最大限长的一半以上时(现蕾后3-5天),进行田间授粉所收获的种子在产量和质量上均可达到要求。在花盛开期进行授粉,虽然能取得不错的种子产量,但由于昆虫等媒介的影响,种子的纯度无法得到较好的保证,因此不考虑在花盛开期进行授粉。凋谢期柱头老化,结实率低,种子产质量均较差且纯度无法保证,也不应进行授粉制种。含蕾期和花始开期授粉能获得较高的田间结实率,种子活力和纯度也能得到很好的保证,是杂交制种授粉的最佳时期。
(2)时间
一般选择晴天授粉,晴天时,每天上午9~12时为最佳授粉时间,此时花粉多,柱头湿润、粘作力大,结实率高。遇到阴雨天和雨天,授粉后要套袋,天晴时去掉,进行正常光合作用。
2、花粉的采集
在含蕾期和花始开期至花盛开期(花冠喇叭口开放成平面)为花粉采集的两个最佳时期。在含蕾期的进行花粉采集,剪下花药放入白瓷盘内,置入烤箱或人工气候箱内用适宜温度烘干。待花药裂开,花粉露出后,经筛选得到花粉。筛取后的花粉完全干燥后放入广口瓶内密封,再放入冰箱内保存。
在花始开至花盛开这段时期的花朵进行田间花粉采集可直接用花朵进行田间授粉,但花粉浪费较大,必须保证父本能够提供足够的花粉来源。
3、授粉
(1)授粉前预处理
清除母本盛开期和凋谢期花朵,选择含蕾期和花始开期花朵,摘除顶端部分花冠,暴露出柱头,以便授粉工作的进行。
(2)预先采集花粉后,用小木棒、毛笔等工具进行授粉
收集花粉授粉,授粉速度较快,省工,制种成功率高,但花粉成本高,浪费大。必须将花粉进行处理后再进行授粉,花粉的处理工作尚在研究中。采用此方法进行授粉,应该注意花粉的有效使用。
(3)从父本上直接采集花朵进行授粉
授粉速度较慢,费工,成功率相比较收集花粉授粉要低一些,但花粉成本可以降低。
4、留果数
在授粉前摘除已开的花,授粉结束后摘除多余的花,根据开花情况分4~5批次进行田间授粉,授粉花朵数为100~120朵左右,可收获的蒴果一般在60~80个,亩产量可达5~7㎏。授粉结束且疏花疏果后的留果枝,保留顶端三枝及以下的3~4杈花杈,种子成熟过程中进行2~3次防虫
5、收种
因为种子的蒴果成熟不一致,收种时必须根据种子的成熟情况分批、逐果采收,在种子褐熟期至完熟期进行种子的收获,收获的种子可经“烤霸”35℃ 烘干3小时,或阳光晒种1~2天,也可自然晾挂阴干,防止霉变,以保证种子的活力和质量。种子脱粒精选后复晒、编号、入库,种子收获时必须严加管理,父本、母本种子分别脱粒、精选、保存,防止混杂。
6、检验与测定
库存的种子要定期或不定期进行发芽势、发芽率、水分、霉变、种子活力等指标的测定与检验,进行种子质量记录追踪,为烟叶生产用种提供依据。