杂交水稻是什么原理(杂交水稻是怎么回事)

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杂交水稻是什么原理

杂交水稻是通过不同稻种相互杂交产生的,而水稻是自花授粉作物,对配制杂交种子不利。要进行两个不同稻种杂交,先要把一个品种的雄蕊进行人工去雄或杀死,然后将另一品种的雄蕊花粉授给去雄的品种,这样才不会出现去雄品种自花授粉的假杂交水稻。

 

  可是,如果技术人员用人工方法在数以万计的水稻花朵上进行去雄授粉的话,工作量极大,实际并不可能解决生产的大量用种。

  因此,研究培育出一种水稻做母本,这种母本有特殊的个性,它的雄蕊瘦小退化,花药干瘪畸形。靠自己的花粉不能受精结籽。为了不使母本断绝后代,要给它找两个对象,这两个对象的特点各不相同:第一个对象外表极像母本,但有健全的花粉和发达的柱头,用它的花粉授给母本后,生产出来的是女儿。长得和母亲一模一样,也是雄蕊瘦小退化,花药干瘪畸形、没有生育能力的母本:另一个对象外表与母本截然不同,一般要比母本高大,也有健全的花粉和发达的柱头,用它的花粉授给母本后,生产出来的是儿子,长得比父、母亲都要健壮。

  这就是技术人员需要的杂交水稻,一个母本和它的两个对象,人们根据它们各自不同特点,分别起了三个名字:母本叫做不育系,两个对象,一个叫做保持系,另一个叫做恢复系,简称为"三系"。有了"三系"配套,技术人员就知道在生产上是怎样配制杂交水稻的了:生产上要种一块繁殖田和一块制种田,繁殖田种植不育系和保持系,当它们都开花的时候,保持系花粉借助风力传送给不育系,不育系得到正常花粉结实,产生的后代仍然是不育系,达到繁殖不育系目的。技术人员可以将繁殖来的不育系种子,保留一部分来年继续繁殖,另一部分则同恢复系制种,当制种田的不育系和恢复系都开花的时后,恢复系的花粉传送给不育系,不育系产生的后代,就是提供大田种植的杂交稻种。

  由于保持系和恢复系本身的雌雄蕊都正常,各自进行自花授粉,所以各自结出的种子仍然是保持系和恢复系的后代。

  

杂交水稻的原理是什么

杂交水稻“三系”基本概念及原理杂交水稻就是水稻杂种优势的利用。在我国一大批科技工作者团结拼搏,刻苦攻关,长年累月的“南繁北育”,终于在1973年实现了“三系”配套,培育出具有旺盛的生长优势和产量优势的优良杂交水稻组合,宣告我国籼型杂交水稻培育成功,从此,我国的杂交水稻以其强大的生命力为社会创造了惊人的经济效益,普及全国,走向世界。

 

  (一)、“三系”的概念1、雄性不育系(代号A)是指稻株外部形态与普通水稻没有多大差别,但雄性器官发育不正常,花粉败育.不能自交结实。

  雌性器官却发育正常能接受外来花粉而受精结实。这种雄性不育能稳定遗传的水稻品系叫雄性不育系(简称不育系)。2、雄性不育保持系(代号B)由于不育系本身的花粉是不育的,自交不结实,不能通过自花传粉繁衍具有不育特性的后代。必须要有一个正常可育的特定品种给不育系授粉并能结实,使不育系的后代仍保持其雄性的不育特性,这种能使不育系性能—代一代保持下去的特定父本品种称为雄性不育保持系(简称保持系)3、雄性不育恢复系(代号R)一些正常可育的品种花粉授给不育系后,结实正常,而且新产生的杂种一代育性恢复正常,能自交结实,并具有较强的优势。

  这种能够恢复不育系雄性繁育能力的品种叫雄性不育恢复系。(简称恢复系)(二)、三系法三系法即雄性不育系,雄性不育保持系及雄性不育恢复系之间的配套应用叫三系。(三)、杂种优势两个遗传性不同的亲本杂交产生的杂种第一代(F1),在生长势,生活力,繁殖力,抗逆性,产量和品质上优于其双亲的现象叫做杂种优势。

  配合力有一般配合力和特殊配合力两种。一般配合力是指一个被测品种或品系与许多其它品种或品系杂交后,F1代的产量平均值。特殊配合力是指一个被测品种或品系与另一个特定的品种或品系杂交后F1代的产量表现。

  在杂种优势利用中,选育特殊配合力高的亲本杂交,有可能获得产量高的杂交组合。

  

杂交水稻怎么搞的,什么原理,要说的简单明白一点的

杂交水稻的原理是,选用两个有差异的水稻品种,让它们进行杂交,互补优良的性状,来产生品种优良的水稻。通过杂交的水稻,一般可以提高抗病性和抗倒伏性,并且可以增加产量。

 

  选用两个在遗传上有一定差异,同时它们的优良性状又能互补的水稻品种,进行杂交,生产具有杂种优势的第一代杂交种,用于生产,这就是杂交水稻。

  杂交水稻分为三系杂交水稻和两系杂交水稻。杂交稻的概念:水稻具有明显的杂种优势现象,主要表现在生长旺盛,根系发达,穗大粒多,抗逆性强等方面,因此,利用水稻的杂种优势以大幅度提高水稻产量一直是育种家梦寐以求的愿望。但是,水稻属自花授粉植物,雌雄蕊着生在同一朵颖花里,由于颖花很小,而且每朵花只结一粒种子,因此很难用人工去雄杂交的方法来生产大量的第一代杂变种子,所以长期以来水稻的杂种优势未能得到应用。两系法杂交稻为我国独创,于1995年研究成功,是作物育种上的重大突破,近年的种植面积在4000万亩左右,一般比三系杂交稻增产5-10%。

  

三系法杂交水稻原理是什么

三系法杂交水稻原理:

 

  1、水稻三系育种主要是利用核质互作雄性不育性。核基因R是可育,r为不育;细胞质基因N为可育,S为不育;当核基因和胞质基因同时为隐性时,就会导致雄性不育。

  因此不育系(A)基因型为S(rr);恢复系(R)的基因型为N(RR)或S(RR);保持系(B)是不育系的同核异质体,基因型为N(rr)。

  2、制种时,保持系和恢复系可以自交繁殖,不育系主要是通过保持系授粉进行繁殖,恢复系给不育系授粉后就可以得到F1代水稻,也就是杂交水稻。

  3、如果想要利用水稻的杂种优势,就一定要做到三系配套,不育系能为大量生产杂交种子提供可能性,可以借助保持系来繁殖不育系,让恢复系为不育系授粉生产雄性恢复系且具有优势的杂交种。

  三系法杂交水稻是袁隆平先生发明的:

  1、雄性不育系

  雄性不育系是一种雄性退化(花粉退化)但雌蕊正常的母水稻,由于本身的花粉没有活力,没有办法进行自花授粉和结实,只能依靠外来的花粉才能受精结实,所以借助这种母水稻(雄性不育系)作为遗传工具,进行人工辅助授粉即可生产大量杂交种子。

  2、保持系

  保持系是正常的水稻品种,但它具有一种特殊能力。

  用它的花粉授给不育系之后所产生的后代依然是雄性不育系,所以借助保持系就可以让不育系继续进行繁殖,如果失去保持系,不育系就会绝种。

  

谁能解释一下杂交水稻的原理

选用两个在遗传上有一定差异,同时它们的优良性状又能互补的水稻品种,进行杂交,生产具有杂种优势的第一代杂交种,用于生产,这就是杂交水稻。 杂种优势是生物界普遍现象,利用杂种优势提高农作物产量和品质是现代农业科学的主要成就之一。

 

  [编辑本段]【历史发展】袁隆平1971 年2月调到湖南省农业科学院专门从事杂交水稻研究工作。

  为加强和协调杂交水稻的科学研究,1984年6月成立了全国性的杂交水稻专门研究机构--湖南杂交水稻研究中心,后又成立国家杂交水稻工程技术研究中心,均由袁隆平任中心主任至今。1995年他当选为中国工程院院士。 被称为杂交水稻之父。 1960年袁隆平从一些学报上获悉杂交高粱、杂交玉米、无籽西瓜等,都已广泛应用于国内外生产中。

  这使袁隆平认识到:遗传学家孟德尔、摩尔根及其追随者们提出的基因分离、自由组合和连锁互换等规律对作物育种有着非常重要的意义。于是,袁隆平跳出了无性杂交学说圈,开始进行水稻的有性杂交试验。 1960年7月,他在早稻常规品种试验田里,发现了一株与众不同的水稻植株。

  第二年春天,他把这株变异株的种子播到试验田里,结果证明了上年发现的那个“鹤立鸡群”的稻株,是地地道道的“天然杂交稻”。他想:既然自然界客观存在着“天然杂交稻”,只要我们能探索其中的规律与奥秘,就一定可以按照我们的要求,培育出人工杂交稻来,从而利用其杂交优势,提高水稻的产量。这样,袁隆平从实践及推理中突破了水稻为自花传粉植物而无杂种优势的传统观念的束缚。

  于是,袁隆平立即把精力转到培育人工杂交水稻这一崭新课题上来。 在1964年到1965年两年的水稻开花季节里,他和助手们每天头顶烈日,脚踩烂泥,低头弯腰,终于在稻田里找到了6株天然雄性不育的植株。经过两个春秋的观察试验,对水稻雄性不育材料有了较丰富的认识,他根据所积累的科学数据,撰写成了论文《水稻的雄性不孕性》,发表在《科学通报》上。

  这是国内第一次论述水稻雄性不育性的论文,不仅详尽叙述水稻雄性不育株的特点,并就当时发现的材料区分为无花粉、花粉败育和部分雄性不育三种类型。从1964年发现“天然雄性不育株” 算起,袁隆平和助手们整整花了6年时间,先后用1000多个品种,做了3000多个杂交组合,仍然没有培育出不育株率和不育度都达到100%的不育系来。袁隆平总结了6年来的经验教训,并根据自己观察到的不育现象,认识到必须跳出栽培稻的小圈子,重新选用亲本材料,提出利用“远缘的野生稻与栽培稻杂交”的新设想。在这一思想指导下,袁隆平带领助手李必湖于1970年11月23日在海南岛的普通野生稻群落中,发现一株雄花败育株,并用广场矮、京引66等品种测交,发现其对野败不育株有保持能力,这就为培育水稻不育系和随后的“三系”配套打开了突破口,给杂交稻研究带来了新的转机。

   是将“野败”这一珍贵材料封闭起来,自己关起门来研究,还是发动更多的科技人员协作攻关呢在这个重大的原则问题上,袁隆平毫不含糊、毫无保留地及时向全国育种专家和技术人员通报了他们的最新发现,并慷慨地把历尽艰辛才发现的“野败”奉献出来,分送给有关单位进行研究,协作攻克“三系”配套关。 1972年,农业部把杂交稻列为全国重点科研项目,组成了全国范围的攻关协作网。1973年,广大科技人员在突破“不育系”和“保持系”的基础上,选用1000多个品种进行测交筛选,找到了1000多个具有恢复能力的品种。张先程、袁隆平等率先找到了一批以IR24为代表的优势强、花粉量大、恢复度在90%以上的“恢复系”。

   1973年10月,袁隆平发表了题为《利用野败选育三系的进展》的论文,正式宣告我国籼型杂交水稻“三系”配套成功。这是我国水稻育种的一个重大突破。紧接着,他和同事们又相继攻克了杂种“优势关”和“制种关”,为水稻杂种优势利用铺平了道路。其实,袁隆平早有此虑。

  早在1986年,就在其论文《杂交水稻的育种战略》中提出将杂交稻的育种从选育方法上分为三系法、两系法和一系法三个发展阶段,即育种程序朝着由繁至简且效率越来越高的方向发展;从杂种优势水平的利用上分为品种间、亚种间和远缘杂种优势的利用三个发展阶段,即优势利用朝着越来越强的方向发展。根据这一设想,杂交水稻每进入一个新阶段都是一次新突破,都将把水稻产量推向一个更高的水平。1995年8月,袁隆平郑重宣布:我国历经9年的两系法杂交水稻研究已取得突破性进展,可以在生产上大面积推广。

  正如袁隆平在育种战略上所设想的,两系法杂交水稻确实表现出更好的增产效果,普遍比同期的三系杂交稻每公顷增产750-1500公斤,且米质有了较大的提高。至今,在生产示范中,全国已累计种植两系杂交水稻1800余万亩。目前,国家“863”计划已将培矮系列组合作为两系法杂交水稻先锋组合,加大力度在全国推广。

   1998年8月,袁隆平又向新的制高点发起冲击。他向朱总理提出选育超级杂交水稻的研究课题。朱总理闻讯后非常高兴,当即划拨1000万元予以支持。袁隆平为此深受鼓舞。

  在海南三亚农场基地,袁隆平率领着一支由全国十多个省、区成员单位参加的协作攻关大军,日夜奋战,攻克了两系法杂交水稻难关。经过近一年的艰苦努力,超级杂交稻在小面积试种获得成功,亩产达到800公斤,并在西南农业大学等地引种成功。目前,超级杂交稻正走向大面积试种推广中。

  [编辑本段]【相关术语】 雄性不育系:是一种雄性退化(主要是花粉退化)但雌蕊正常的母水稻,由于花粉无力生活,不能自花授粉结实,只有依靠外来花粉才能受精结实。因此,借助这种母水稻作为遗传工具,通过人工辅助授粉的办法,就能大量生产杂交种子。 保持系:是一种正常的水稻品种,它的特殊功能是用它的花粉授给不育系后,所产生后代,仍然是雄性不育的。因此,借助保持系,不育系就能一代一代地繁殖下去。

   恢复系:是一种正常的水稻品种,它的特殊功能是用它的花粉授给不育系所产生的杂交种雄性恢复正常,能自交结实,如果该杂交种有优势的话,就可用于生产。 三系杂交水稻:是指雄性不育系、保持系和恢复系三系配套育种,不育系为生产大量杂交种子提供了可能性,借助保持系来繁殖不育系,用恢复系给不育系授粉来生产雄性恢复且有优势的杂交稻。 两系杂交稻:一种命名为光温敏不育系的水稻,其育性转换与日照长短和温度高低有密切关系,在长日高温条件下,它表现雄性不育;在短日平温条件下,恢复雄性可育。

  利用光温敏不育系发展杂交水稻,在夏季长日照下可用来与恢复系制种,在秋季或在海南春季可以繁殖自身,不再需要借助保持系来繁殖不育系,因此用光温敏不育系配制的杂交稻叫做两系杂交稻。 超级杂交稻:水稻超高产育种,是近20多年来不少国家和研究单位的重点项目。日本率先于1981年开展了水稻超高产育种,计划在15年内把水稻的产量提高50%。国际水稻研究所1989年启动了“超级稻�。

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