克螟稻
克螟稻
克螟稻是在植株中存在抗螟蟲基因的水稻,水稻螟蟲是水稻的歷史性大害蟲。危害水稻的螟蟲的幼蟲一旦吃了克螟稻的莖葉,兩天之內就會死亡。克螟稻能有效防止水稻螟蟲的同時可減少農藥的使用,同時起到環保、保產的作用。
植株中有抗螟蟲基因的水稻。
水稻是一年生禾本科植物,24條染色體,高約1.2m,葉長而扁,圓錐花序由許多小穗組成。水稻喜高溫、多濕、短日照,對土壤要求不嚴,水稻土最好。
水稻屬鬚根系,不定根發達,穗為圓錐花序,自花授粉。葉長而扁,圓錐花序由許多小穗組成。稈直立,高30~100cm。葉二列互生,線狀披針形,葉舌膜質,2裂。圓錐花序疏鬆;小穗長圓形,兩側壓扁,含3朵小花,穎極退化,僅留痕迹,頂端小花兩性,外稃舟形,有芒;雄蕊6;退化2花僅留外稃位於兩性花之下,常誤認作穎片。穎果。原產於中國。
幼苗發芽最低溫度10~12℃,最適28~32℃。分櫱期日均20℃以上,穗分化適溫30℃左右;低溫使枝梗和穎花分化延長。抽穗適溫25~35℃。開花最適溫30℃左右,低於20℃或高於40℃,受精受嚴重影響。相對濕度50~90%為宜。穗分化至灌漿盛期是結實關鍵期;營養狀況平衡和高光效的群體,對提高結實率和粒重意義重大。抽穗結實期需大量水分和礦質營養;同時需增強根系活力和延長莖葉功能期。每形成1千克稻穀約需水500~800kg。
2007年統計,全世界的稻產量高達6億多噸,其中亞洲就有5億多噸的產量。全世界稻田總面積達150萬平方公里。產大米最多的國家是中國,佔全球產量35%左右,1.8億多噸,其次是印度,1.2億噸,第三印度尼西亞,0.53億噸。
米的營養十分豐富,是中國人民的主要食糧之一。以粳米為例,在每百克粳米中,含蛋白質(蛋白質食品)6.7克,脂肪0.9克,碳水化合物77.6克,粗纖維0.3克,鈣(鈣食品)7毫克,磷136毫克,鐵(鐵食品)2.3毫克,維生素B1 0.16毫克,維生素(維生素食品)B2 0.05毫克,煙酸1毫克以及蛋氨酸125毫克,纈氨酸394毫克,亮氨酸610毫克,異亮氨酸251毫克,蘇氨酸280毫克,苯丙氨酸394毫克,色氨酸122毫克,賴氨酸255毫克等多種營養物質。
優質大米,米粒飽滿,潔凈,有光澤,縱溝較淺,掰開米粒其斷面呈半透明白色。聞之有清新氣味,蒸熟后米粒油亮,有嚼勁,氣味噴香。
劣質大米,米粒不充實,瘦小,縱溝較深,無光澤,掰開米粒斷面殘留褐色或灰白色。發霉的米粒多呈綠色、黃色、灰褐色、赤褐色,且光澤差、組織疏鬆,有霉味或其它異味。吃起來口味淡,粗糙,粘度也小。這也是陳米的特徵。
糯米,中秈糯米呈長橢圓形,粳糯米呈橢圓形,均呈乳白色,不透明。蒸煮時吸水率及脹性最小,粘性強,富有光澤。一般向糯米中摻入其它大米的摻假糯米可用碘酒浸泡片刻,再用清水洗凈米粒,糯米為紫紅色,而秈米或粳米顯藍色。
小米。一般小米呈鮮艷自然黃色,光澤圓潤,手輕捏時,手上不會染上黃色。若用薑黃或地板黃等色素染過的小米,在用手輕捏時會在手上染上黃色,或把少量小米放入杯中加入少量水,搖晃后靜置,若水變黃即可說明該小米染過色。
(3)看爆腰:爆腰是由於大米在乾燥過程中發生急熱,急熱現象后,米粒內外收縮失去平衡造成的。爆腰米食用時外爛里生,營養價值降低。所以,選米時要仔細觀察米粒表面,如果米粒上出現一條或更多條橫裂紋,就說明是爆腰米。
(4)看黃粒:米粒變黃是由於大米中某些營養成份在―定的條件下發生了化學反應,或者是大米粒中微生物引起的。這些黃粒香味和食味都較差,所以選購時,必須觀察黃粒米的多少。另外,米粒中含“死青”粒較多,米的質量也較差。
(5)看新陳:大米陳化現象較重,陳米的色澤變暗,粘性降低,失去大米原有的香味。所以,要認真觀察米粒顏色,表面呈灰粉狀或有白道溝紋的米是陳米,其量越多則說明大米越陳舊。同時,捧起大米聞一聞氣味是否正常,如有發霉的氣味說明是陳米。另外,看米粒中是否有蟲蝕粒,如果有蟲蝕粒和蟲屍的也說明是陳米。另外,看米粒中是否有蟲蝕,如果有蟲蝕粒和蟲屍出現說明是陳米,鑒別大米霉變,主要從大米色澤和氣味等方面考察。
大田栽培要充分發揮多櫱壯秧個體生長潛力,協調群體與個體的關係,以稀植、淺插為關鍵,重施中層肥、免施分櫱肥、穩施拔節肥,實現高產優質高效的水稻生產方式。
三、移栽時的要求:淺插、稀植,栽插規格為4×7寸,株距4寸,行距7寸(4.2尺的標秧內栽5行),每叢栽2苗秧,每畝栽21428叢,每畝有4萬多苗秧。栽插時一定要淺插,為保證淺插要求田內保持寸水。
五、適時施用拔節肥:在栽45天,秧苗主莖基節拔節1厘米時,每畝大田視葉色濃淡酌量追施尿素10―15公斤,以利形成大穗,增加水稻穗粒數。
六、及時防治病蟲害:水稻生長過程中易發生的病害有:白葉枯病、稻瘟病;蟲害主要有粘蟲、負泥蟲、二化螟、三化螟等,發生時要及時防治,要堅持預防為主綜合防治的原則。特別是在水稻抽穗初期,用三環唑兌水噴施,以預防水稻穗頸瘟、枝梗瘟等
一、種子選擇及處理
2、種子質量:要達到國家標準2級,即純度98%,凈度97%,發芽率90%,發芽勢80%以上,水分14.5%以下。
3、用種量:缽苗用種量每公頃20-25公斤,機插苗用種量每公頃40-50公斤。
4、曬種:種子要晾曬2-3天,以提高發芽率。
5、選種:在15公斤水中加入3.75公斤鹽,配成比重為1.13的鹽水,把種子倒入鹽水攪拌均勻,選取沉下去的飽滿種子,洗凈鹽分,曬乾。
6、消毒與浸種:咪鮮胺或一浸靈3000倍液消毒浸種,每天攪拌2-3次,也可用1.5%濃度生石灰水消毒浸種,不能攪拌。種子浸種需有效積溫100℃。
7、催芽:浸種后的種子,裝入袋子,放在鋪稻草的炕上,蓋上毯子進行催芽,最適溫度為30-32℃,每天需翻動3-4次,防止燙種,種子露白時放在陰涼處,使種子逐漸適應外部環境,以備播種。
二、床土準備:
床土用水旱田粘土,但嚴禁使用前一年施用過旱田除草劑的表土,每公頃需1.5-2立方米,最好秋天準備待用,用50-60目的篩子篩,拌入15公斤水稻育苗劑、立枯一次凈或惡霉靈200-250克,均勻混拌,蓋上薄膜堆放2-3天。
三、播種:
水稻大棚要在3月20日前扣膜,要儘早消除土壤中寒氣。機插苗播種要在4月15日,缽苗播種要在4月5日-10日間進行。播種前2天前要平整好苗床,澆一次透水。播種后,用秧草靈進行土壤封閉處理,最好用薄膜扣實苗床以保證水分。
四、苗床管理:
溫濕度管理很重要,要控制好各階段溫濕度,保證秧苗素質。各階段適宜溫濕度指標如下:
1、溫度:
出苗之前30-35℃;針葉至1.5葉期28℃;1.5葉至2.5葉25℃;2.5葉至3葉期20℃。為防止秧苗徒長,棚內溫度超過30℃時,及時進行通風降溫,以保證培育壯苗。移栽前3-5天進行全天大通風,要讓秧苗逐漸適應外界溫度環境。
2、水分:
水分管理在稻苗2葉之前原則上不澆水,但缺水要補,2葉期之後可根據苗床乾旱情況澆水,澆水要透,不宜多次澆。陰冷天氣下,棚內溫度不高,但也要通風排濕,否則對秧苗生長不利。
3、病蟲害防治:
2葉1心前,用惡枯靈1000倍液澆施來防治立枯病。
五、移栽:
1、時間:5月15日-5月20日為宜,杜絕插6月秧。
2、密度:(23×30)�,(50+30)×20�,(19.6×30)� 六、大田管理:
1、施肥:
(2)分櫱肥:尿素70公斤。
(3)補肥:尿素40公斤、氯化鉀75公斤。
(4)穗肥:尿素40公斤。
如有低溫冷害發生,則不宜施穗肥,此時要採取葉面追肥來調節水稻生長發育。
2、水管理:
插秧-7月10日保持3�左右淺水層,7月11日-8月10日保持20�以上深水層,8月11日-成熟期不斷水。
3、病蟲害防治:
(1)稻瘟病:7月下旬-8月初40%富士一號或春雷黴素、三環唑合劑1.5-2.0公斤對水300公斤進行2-3次噴霧。
(4)負泥蟲:2.5%溴氫菊脂2000倍液進行噴霧。
(6)二化螟:7月上中旬18%殺蟲雙每公頃4.5升毒土撒施
4、除草:
(1)苯苄,田秀清等移栽後土壤封閉劑來消除雜草。
七、收穫:在黃熟末期適時收割,晾曬,脫粒。
研發
浙江農業大學核農所教授高明尉等帶領課題組利用農桿菌介導法,在世界上首次培育成功轉基因抗螟蟲品系克螟稻。從1995年起,浙大的科學家們通過與加拿大渥太華大學合作,成功地將抗螟蟲基因轉入了水稻植株,並於1998年獲得了抗螟蟲的種質資源克螟稻1號和2號。
原理
克螟稻穩定地傳遞和表達了抗螟基因,對常見的二化螟、三化螟和縱卷葉具有高度的抗性,初孵幼蟲取食克螟稻后一般在兩天內就會全部死亡。
成果及意義
在此基礎上,科技人員又通過雜交、回交等方法,經連續選育,最終育成了兩個穩定的早秈稻抗螟新品系,分別名為“華池2000B1”和“華池2000B6”。這一新成果對解決螟蟲害的問題具有長遠的意義。
浙江大學育成的這種轉基因水稻,危害水稻的螟蟲的幼蟲一旦吃了這種水稻的莖葉,兩天之內就會死亡。作為水稻主要害蟲,螟蟲在我國每年為害面積達1000萬公頃。長期以來,我國主要是通過化學農藥防治螟蟲,不但增加水稻生產成本,而且造成了環境污染、農藥殘留等問題。在現場觀摩和研討會上,國內外專家對浙大的這項研究給予高度評價,認為已經走在世界的前列。此前,克螟稻已被農業部農業轉基因生物安全委員會定義為最安全的等級,並通過了食用安全性認證。研究還表明,克螟稻對稻田中的其它昆蟲沒有顯著影響,不會破壞生態多樣性。
① 建立起了黃化苗基因組DNA快速提取技術,大幅度節省DNA提取所需的操作時間,降低試驗成本,可用於克螟稻改良中對育種材料的快速PCR分子檢測。 ② 克螟稻及雜交後代材料,可以用葉片、胚乳以及萌動種子活體進行GUS組織染色,結果準確、穩定。比較分析認為,用部分胚乳染色檢測,不但成本低,而且適應性廣,比較適合克螟稻改良中對單株及株系的選擇。 ③ 克螟稻及雜交後代種子用50mg・L~(-1)的潮黴素溶液浸種能正常發芽,對出苗率影響有限;用75mg.L~(-1)溶液進行葉面噴施,轉基因材料也不會出現中毒癥狀(對照出現壞死斑點)。兩種方法都可以用於篩選轉基因材料,但浸種不宜用於估算育種材料的分離狀況。葉面噴施可以判別抗性和敏感幼苗,但也會受環境因素(氣溫、下雨等)影響。比較胚乳染色和潮黴素葉面噴施,前者相對用工較多,但藥劑成本較低,後者則相反,也不易出錯。 ④ 以克螟稻或其衍生抗蟲材料為親本,通過雜交選育可以改良其產量性狀。在選育過程中,如用常規選育法,不對育種材料進行crylAb基因(或標記基因)檢測,只依據田間的抗螟性表現來判別入選材料的抗蟲與否,則入選的材料中不含crylAb基因的幾率很高,整體效率較低。 ⑤ 採用分子輔助選擇手段對育種材料進行檢測,在前期工作比較複雜,且量較大,但高代群體可以較小。因此,實際工作量與常規法相比並未增加,且選育出抗蟲稻新品系的機率顯著提高。 ⑥ 採用標記輔助選擇技術,加大雙親遺傳距離,或採用與最新高產品種雜交,