專利名稱：植物制種和栽培中光周期控制技術的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種對于短日植物在移栽到大田之前實施的短日光周期處理方法以及長日照植物在幼苗移栽到大田之前的長日照處理方法。
現有控制植物生育期的方法，主要是調節播種期或移栽期，控制肥水條件，或在適當的生育期噴施化學物質等方法。近30年來，眾多的育學家習慣將具有短日光周期反應遺傳特性的育種材料淘汰，就是因為沒有找到一種控制其營養生長期的有效方法，這樣，育種學家把選擇對短日光周期鈍感的植物作為育種目標之一，以便使選擇的材料能在廣泛的地域種植。
光敏感核不育短日植物的問世，向傳統的調節短日植物營養生長期的方法，提出了挑戰。以光敏感核不育水稻為例，其育性轉換主要受光周期誘導的影響，在營養生長期過渡到生殖生長期(進入幼穗分化)需要短日照條件，而從進入枝梗分化到減數分裂期這一期間，為育性轉換的光周期誘導階段，這一階段需要長日照條件。現有的方法是提前播種，由于溫度的積累和在夏至后日長由長變短的條件下，才進入幼穗分化，即經過長時間的營養生長期后才進入生殖生長期(亦稱營養生長和生殖生長并舉期)。用這種方法，雖然滿足育性轉換對長日條件的要求，但是一年只能制一次種，不僅降低了稻田復種指數、增加了種子成本，而且由于不育系營養生長期延長，總葉片數和伸長節間數增加，株高偏高，制種時，不育系的株高會比父本高，增加了傳粉和授粉的困難。
對于長照植物，往往需要利用對日長敏感的品種，而日長敏感品種，需要在長日條件下才能完成幼穗發育過程，即生殖生長過程。因而一些日長敏感品種，即使按習慣的方法提前播種，也不能滿足其對日長的要求，這就使得在秋冬季播種，使用某些日長敏感品種成為不可能，尤其是在配制雜種時，使用日長敏感父本或母本，更難實現花期相遇。
本發明的任務是提供一種新的方法，使具有光周期反應的植物品種或不育系或父本能按制種或生產要求順利通過光周期，并可以控制生育期及株高。如水稻，可使感光性強的光敏感核水育水稻既能按中稻生產要求制種，也可以按早稻生育期的時間制種，還可以使感光性強的晚稻作中稻栽培。對小麥，如兩系小麥，在制種時，能利用對日長敏感的冬性材料作為父母本，使具有冬性的父母本提前抽穗開花，滿足父母本花期相遇的要求。
本發明所依據的理論是，作物的營養生長期可分為基本營養生長期和可變營養生長期，前者取決于作物本身的遺傳特性，是不可變的，后者決定于作物在生長期間對光周期和溫度的敏感程度，即光周期和溫度條件的變化，可以改變作物的可變營養生長期，可以延長，也可以縮短，因而可以通過控制光周期，調節作物的生育期。
本發明是這樣實現的對于短日照植物，在移栽到大田之前，用不透光的材料覆蓋幼苗，控制光照時間，連續處理，使其提前通過短日光周期。用不透光的材料，如黑色塑料或黑布等遮光材料，每天給予11小時以下的自然光照，連續處理8-12天，要保持覆蓋物內通風透氣;對于長日照植物，將其提前播種，苗床育苗，在幼苗發育至感光期后，控制每天的光照時間，連續處理，使其提前通過長日光周期。對長日植物在感期，每天給予14小時以上的長光周期處理，連續處理15-20天，白天利用自然光，晚上用人工光源補充。人工光源的光強為1500Lux以內。具體的操作是這樣的對短日植物，如水稻，在秧田期或寄秧時期，用黑色塑料等遮光材料進行覆蓋遮光，每天上午8時揭開覆蓋物，在下午6-7時將其蓋好，連續處理8-15天，當有50%進入幼穗分化時，即完成處理。其它植物也可以進行同樣的處理。實施這種短日處理就可以使短日植物完成由營養生長到生殖生長的過渡，提早進入生殖生長時期。根據不同植物的制種要求，可以調節父母本花期相遇的時間，根據需要，決定播種期和短日處理的時間。短日植物，如光敏感核不育水稻，從幼穗分化至抽穗階段的時間較為穩定，在自然光長條件下，可以完成從雄性可育到雄性不育轉換的誘導。對于長日植物，按照調節花期相遇和制種或生產的要求，將材料提前播種，當其發育至感光期后，每天給予14小時以上的長日照處理，即白天利用自然光，晚上用人工光源進行補充，人工光源可以是白熾燈，也可以是碘鎢燈，或二者混合使用，也可以是其它光源，光強為1500Lux以內，待處理材料進入雌雄蕊分化后移栽到制種田，可以按制種要求提前通過光周期，按常規制種程序，即可制種。
本發明的優點是，對短日光周期敏感的植物可以采取人工的方法使其提前進入生殖生長期，不受自然光長的影響，方便制種，據研究者近二年的觀察，葉片數可減少株高可變短，伸長節間減少，生育期縮短，可以提高土地利用率，也易于選擇父本。需經長日處理的材料，采用人工光源，延長光照時間，可使其提前完成生殖生長期，在不適的制種時期，能使父本或母本能易于花期相遇，可以較好地利用冬性材料作父本，大大提高雜種后代的產量，在生產時，可以利用一批在自然條件下難以通過光周期的長日敏感型品種或品系。
實施例1水稻農墾58S在長沙播種，父本為CS-8，早季制種，母本4月初播種，在秧田期，5月10-20日可以采用短日光周期處理，即用黑色塑料等遮光材料覆蓋，拱架，兩端設通風道，通氣不透光，每天上午8時左右揭開，每天控制光照時間11小時以內，連續處理10天左右，待50%進入幼穗分化時，處理結束，移栽至大田，6月中旬抽穗開花，調節父母本花期相遇，即可制種。
實施例2水稻農墾58S，5月底至6月初播種，寄秧移栽，6月底至7月初在秧廂上拱架，用黑色塑料等遮光材料覆蓋，拱架，兩端設通風道，通氣不透光，每天上午8時左右揭開，每天控制光照時間10-11小時，連續處理7-10天，待50%進入幼穗分化時，處理結束，移栽至大田，8月中旬抽穗開花，調節父母本花期相遇，即可制種。
實施例3小麥不育系ES-10，9月底10月初播種，父本BB10月中旬播種，父本育苗移栽，在1月10日至25日，給予每天14小時以上的光照處理，即白天利用日光，晚上補充人工光源，滿足光長要求，人工光強為1200Lux左右，1月底至2月初移栽，3月底至4月初即可開花，與不育系ES-10花期相遇，進行制種。
實施例4GRE-1(遺傳工程工程，遲熟中稻)，在4月中旬播種，5月初寄秧，5月下旬進行處理，在秧廂上拱架，用黑色塑料等遮光材料覆蓋，兩端設通風道，通氣不透光，每天上午8時左右揭開，每天控制光照時間10-11小時，連續處理10-15天，處理后3天移栽至大田，7月上旬抽穗開花，8月中旬即可成熟，留蔸作再生稻栽培，可以縮短生育期10-15天，株高可短30-40Cm，伸長節間數可以少2個，可以防倒伏等。
權利要求
1.一種植物制種和栽培中的光周期控制技術，其特征在于(1)短日植物在移栽到大田之前，用不透光的材料覆蓋幼苗控制光照時間，連續處理，使其提前通過短日光周期。(2)對于長日照植物，將其提前播種，苗床育苗，在幼苗發育至感光期后，控制每天的光照時間，連續處理，使其提前通過長日光周期。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于對短日照植物，用不透光的材料，如黑色塑料或黑布等遮光材料覆蓋，每天給予11小時以下的光照，連續處理8-12天，保持覆蓋物內通風透氣。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于對長日照植物在光照階段，每天給予14小時以上的長光周期處理，連續處理15-20天，白天利用自然光，晚上用人工光源補充。
全文摘要
本發明涉及一種對于短日植物在移栽到大田之前實施的短日光周期處理方法以及長日照植物在幼苗移栽到大田之前的長日照處理方法。利用這種方法，可以使具有光周期反應的植物品種或不育系或父本能按制種或生產要求順利通過光周期，并可以控制生育期及株高，葉片數可減少，株高可變短，伸長節間減少，生育期縮短，可以提高土地利用率，也易于選擇父本。需經長日處理的材料，采用人工光源，延長光照時間，可使其提前完成生殖生長期，在不適的制種時期，能使父本或母本能易于花期相遇，可以較好地利用冬性材料作父本，大大提高雜種后代的產量。
文檔編號A01G7/00GK1094887SQ9311069
公開日1994年11月16日 申請日期1993年5月7日 優先權日1993年5月7日
發明者鄒應斌, 何覺民 申請人:湖南省雜交小麥研究中心