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什么是杂交水稻“三系”配套呢?

什么是杂交水稻“三系”配套呢?

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2016-08-26

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     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,如果我们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,它的雄蕊痩小退化,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, 这就是我们需要的杂交水稻。
    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,我们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。
    我们可以将繁 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候, 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。  这是多么科学的安排呀。 为什么杂交水稻要年年制种 既然杂交水稻能获得高产,为什么不能像普通水稻那样 杂交水稻不育系 保持系恢复系 恢复系 不育系 杂交第一代优势 自花传粉繁育后代,而要年年进行杂 交制种呢?因为杂交水稻是由两个不 同遗传特性的品种杂交产生的,由于 它们之间遗传特性上的不同,通过杂 交产生的杂交水稻,在体内结合了两 个品种的不同特性,一方面使不同特 性在杂交水稻体内相互补充,取长补 短,另一方面使杂交水稻体内产生一 定矛盾,因此,杂交水稻能够表现出较优的性状和较强的生活 力。
    例如,我国培育的不育系是温带地区的籼稻品种,它的特 点是生育期短、穗型较大,而分蘖较差。找到的恢复系是国外 的热带地区籼稻品种,它的特点是生育期长、分蘗较强、穗形 较小。
  这两个具有不同遗传特性的品种杂交,得到的杂交水稻 生育期比不育系长,比恢复系短,分蘖力强,穗型特别大,使原 来两个品种的特点相互补充。  此外,还表现出生长特别旺盛, 生长速度快,分蘖早等特点。
  人们把这些特点叫做杂种优势, 利用这种优势便可提高水稻产量。 但是,杂种优势只表现在第一代,不能遗传。如果把杂种 一代结的种子留种,杂种第二代的植株就会出现分离现象,有 的像不育系,有的像恢复系,也有的像杂种一代,群体生长极 不整齐,植株有高有矮,生长期有长有短,分蘖特性有强有弱, 穗形有大有小,甚至还会出现不能结种子的不育系水稻。
    所以 杂种一代自身结的种子,只能作为粮食,在生产上没有利用价 值。为了利用水稻杂种一代优势,杂交水稻只有年年制种,才 能不断提供生产上的需要。

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