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全球快報:培育雜交水稻的原理_雜交水稻的原理
發(fā)布時間:2023-05-05 05:45:47 文章來源:互聯網
1、一、雜交稻的概念水稻具有明顯的雜種優(yōu)勢現象,主要表現在生長旺盛,根系發(fā)達,穗大粒多,抗逆性強等方

1、一、雜交稻的概念水稻具有明顯的雜種優(yōu)勢現象,主要表現在生長旺盛,根系發(fā)達,穗大粒多,抗逆性強等方面,因此,利用水稻的雜種優(yōu)勢以大幅度提高水稻產量一直是育種家夢寐以求的愿望。

2、但是,水稻屬自花授粉植物,雌雄蕊著生在同一朵穎花里,由于穎花很小,而且每朵花只結一粒種子,因此很難用人工去雄雜交的方法來生產大量的第一代雜變種子,所以長期以來水稻的雜種優(yōu)勢未能得到應用。

3、選用兩個在遺傳上有一定差異,同時它們的優(yōu)良性狀又能互補的水稻品種,進行雜交,生產具有雜種優(yōu)勢的第一代雜交種,用于生產,這就是雜交水稻。


(資料圖片)

4、雜交水稻分為三系雜交水稻和兩系雜交水稻。

5、  二、什么是三系雜交稻  三系是指雄性不育系、保持系和恢復系。

6、要想利用水稻的雜種優(yōu)勢,首先必須解決大量生產第一代雜交種子的難題,解決這個問題的有效途徑首推培育一種特殊的水稻品種,叫做雄性不育系。

7、  1.雄性不育系  雄性不育系是一種雄性退化(主要是花粉退化)但雌蕊正常的母水稻,由于花粉無生活力,不能自花授粉結實,只有依靠外來的花粉才能受精結實。

8、因此,借助這種母水稻(雄性不育系),作為遺傳工具,通過人工輔助授粉的辦法,就能大量生產雜交種子。

9、  2.保持系  這是一種正常的水稻品種,它有一種特殊的功能,即用它的花粉授給不育系后,所產生后代,仍然是雄性不育的。

10、因此,借助保持系,不育系就能一代一代地繁殖下去。

11、如果沒有保持系,不育系就會絕種。

12、  3.恢復系  這也是一種正常的水稻品種,它的特殊功能是,用它的花粉授給不育系后,所產生的雜交種雄性恢復正常,能自交結實,如果該雜交種有優(yōu)勢的話,就可用于生產。

13、由此可見,要利用水稻的雜種優(yōu)勢,必須做到三系配套,不育系為生產大量的雜交種子提供了可能性,借助保持系來繁殖不育系,用恢復系給不育系授粉來生產雄性恢復且有優(yōu)勢的雜交稻。

14、三系法雜交稻的生產程序,可圖示如下:  三系法雜交稻的生產程序  我國于1964年開始研究雜交水稻,1973年實現了三系配套,1976年開始在大面積生產上推廣雜交稻,由于增產效果明顯,雜交稻的種植面積迅速擴大,2004年達2.6億多畝,占全國水稻總面積的59%,占總產量的67%。

15、近幾年全國水稻的平均畝產約420公斤,其中雜交水稻為470公斤,常規(guī)稻為380公斤,2004年日本水稻平均畝產為445公斤,世界水稻平均畝產為253公斤。

16、  三、什么是兩系雜交稻  上世紀八十年代,湖北一位農業(yè)技術員石明松在水稻品種農墾58中發(fā)現一株特別的水稻,它在夏季抽穗時表現為雄性不育,在秋季抽穗則表現雄性正常,經過進一步的研究,終于弄明了其育性轉換與日照長短和溫度高低有密切關系,即在長日高溫條件下,它表現雄性不育;在短日平溫條件下,恢復雄性可育,并將這種水稻命名為光溫敏不育系。

17、  利用光溫敏不育系發(fā)展雜交水稻有兩大優(yōu)越性。

18、第一是免除了保持系,在夏季長日照下可用來與恢復系制種,在秋季或在海南春季可以繁殖自身,不再需要借助保持系來繁殖不育系,因此用光溫敏不育系配制的雜交稻叫做兩系雜交稻。

19、兩系法在種子生產程序上減少了一個環(huán)節(jié),從而降低了種子生產成本。

20、第二是配組自由,選配到優(yōu)良組合的機率大大高于三系法,大量的試驗表明,95%以上的現有水稻品種,都能使兩系不育系的育性恢復,而只有不到5%的品種能恢復三系不育系的育性。

21、由此可知,在選擇優(yōu)良組合方面,兩系法要比三系法優(yōu)越得多。

22、  兩系法雜交稻為我國獨創(chuàng),于1995年研究成功,是作物育種上的重大突破,近年的種植面積在4000萬畝左右,一般比三系雜交稻增產5-10%。

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