利用奥林帕斯IX81荧光倒置显微镜和DP71单芯片彩色CCD相机软件,研究了杂交粳稻不育系柱头长度、宽度、面积、体积、开颖外露率、闭颖外露率和花柱长度、夹角、不育系开颖角度、午前花率及父本恢复系的产粉量;结合人工气候箱对恢复系花粉活力进行检测;并在杂交粳稻制种田调查了不育系和恢复系开花习性,分析了花期预测与调节技术,对不育系的柱头活力进行测定。在此基础上系统研究了北方杂交粳稻制种中对异交结实的影响因素和形成机制以及异交结实率的变化规律、大面积杂交粳稻制种的花期预测和花期调节方法,旨在为北方杂交粳稻高产制种提供一定的理论指导。主要研究结果如下:1.不育系间和恢复系间的花时和花期存在着品种间差异,在选择确定一对母本不育系和恢复系制种时,要实现不育系和恢复系的花时、花期相遇的优化组合,以保证花期相遇。不同不育系和不同恢复系花期性状存在着明显的品种间差异,因此,应改变过去传统的花期相遇标准即以始穗期来衡量花期是否相遇,而是采用开花高峰期相遇为标准。2.参试不育系的柱头生活力系数的大小依次为:辽846A、辽02A、辽60A、辽99A、辽30A、辽39A、辽105A、辽5216A、屉锦A、秀岭A,相应的不育系异交结实率的趋势与此相近。说明不育系的柱头生活力系数越强,不育系异交结实率越高。3.不育系花柱夹角与柱头闭颖外露率呈显著线性正相关,不育系柱头开颖外露率与柱头闭颖外露率呈极显著线性正相关,柱头面积、柱头长度、柱头宽度、花柱长度、颖花开颖角度与柱头闭颖外露率均呈正相关。不育系花柱夹角越大,其柱头闭颖外露率越高;不育系柱头开颖外露率越高,其柱头闭颖外露率越高。不育系柱头闭颖外露率和柱头开颖外露率的高低并非决定于某一个性状,而是决定于各性状综合作用的结果。不育系柱头闭颖外露率、柱头开颖外露率、午前花率、柱头体积与异交结实率之间存在显著或极显著的正相关。异交结实率与柱头闭颖外露率、柱头开颖外露率、午前花率、柱头体积之间的复相关系数达到显著水平。不育系的异交结实率与柱头闭颖外露率、柱头开颖外露率、午前花率、柱头体积的多元回归方程为:y=-9.44+0.36x1+0.17x2+0.20x3+1.41x4(P＜0.01,回归方程极显著)。要达到较高不育系异交结实率,应加强对柱头闭颖外露率、柱头开颖外露率、午前花率、柱头体积的正向选择,特别加强对柱头闭颖外露率的选择。不育系柱头闭颖外露率对异交结实率的直接通径系数最大,通过柱头开颖外露率、午前花率、柱头体积的间接通径系数较小,柱头闭颖外露率可以在较大程度上直接影响不育系异交结实率;不育系柱头开颖外露率、午前花率、柱头体积对异交结实率的直接效应较小,而通过柱头闭颖外露率对异交结实率的间接效应较大。在杂交粳稻不育系选育和高产制种方面,要把重点放在提高不育系的柱头闭颖外露率上,同时兼顾提高柱头开颖外露率、午前花率和选择较大体积柱头。4.恢复系花粉活力随离体时间的延长而降低,且在33℃以上高温胁迫下,处理时间越长,下降幅度也越大。不同杂交粳稻恢复系高温伤害的程度存在明显差异,其原因可能与恢复系的籼性程度有关。水稻花粉不耐高温,花粉活力随离体时间的延长而降低,且在33℃以上高温胁迫下,处理时间越长,下降幅度也越大。恢复系产粉量与花药长度呈极显著线性正相关,与花药宽度正相关系数虽然也很高,但未达到显著水平;恢复系产粉量与花药面积呈极显著线性正相关,恢复系产粉量与花药体积呈极显著线性正相关。这说明花药的长度、宽度、面积以及体积越大,恢复系的产粉量越大,同时说明杂交粳稻花药的长度、宽度、面积以及体积与品种遗传性关系很大。5.采用幼穗剥查法、叶龄回归预测法、叶龄余数预测法、叶片日均长速预测法对花期进行预测,取得了很好效果。应用叶龄余数预测,要根据第二双零叶和伸长叶枕距来判断倒三叶,就能避免叶龄余数预测的不准确性。6.在杂交粳稻父本穗分化Ⅲ期,通过控水、增N、施用多效唑、割叶等多种处理延缓穗分化进程,最大可调节花期7d左右。单项措施的效应为割叶＞施多效唑＞增N＞排水。多项措施的累加效应大于单项措施效应,但其总效应小于各单项措施效应之和。割叶、施多效唑皆对父本植株高度和单株花粉量有显著负向影响。过量增施多效唑,导致颍花退化,造成穗顶部秃尖。割叶、施多效唑与增施N肥结合,有互补效应。