三系法杂交水稻利用了核质互作雄性不育性的原理。
三系法杂交水稻的三系分别为不育系、保持系和恢复系,栽种三系法杂交水稻时,保持系和恢复系可以自交繁殖,不育系则是通过保持系授粉进行繁殖,恢复系给不育系授粉后生成的水稻就是杂交水稻。
一、三系法杂交水稻利用了什么原理
1、水稻三系育种主要是利用核质互作雄性不育性。
2、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。
3、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)。
4、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。
5、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。
二、袁隆平的杂交水稻研究之路
1、中国科学家袁隆平1964年首先开始进行水稻杂交研究。
2、为了培育不育系,袁隆平在水稻扬花季节,在稻田里寻找到一棵不育株,在短短几年之内先后用了上千个品种,做了3000多个组合,但因为材料亲缘关系太近,因而未能把不育特性保持下来。1970年,袁隆平和他的助手李必湖来到海南岛寻找野生稻。
3、同年10月23日,李必湖在一片沼泽地里,偶然发现了一株梦寐以求的雄花败育的野生稻?简称“野败”)。他们把它栽在试验田里,精心培育,又进行人工授粉,终于获得了一些种子,为三系的选育成功打开了第一个缺口。
4、1971年春,中国农业部把杂交水稻列入重大科研项目,“野败”分送南方10省市20多个科研单位进行研究,组织科研攻关。先后使用上千个品种,做了上万个杂交组合,与“野败”进行回交转育。1972年,江西萍乡市农科所颜龙安等育成了第一批水稻雄性不育系和保持系,解决了第二个难题。为了寻找“恢复系”,人们选用了国内外1000多个品种进行测交和筛选,找到了100多个有恢复能力的品种。
5、张先程等人先后在东南亚品种里找到了一批优势强、花药发达、花粉量大、恢复率在90%以上的恢复系。三系终于配套成功,育成了首批具有强大的优势和独具特点的杂交水稻。由于袁隆平对中国杂交水稻的巨大贡献,1981年6月6日,袁隆平等荣获中国第一个特等发明奖。袁隆平被称为“中国杂交水稻之父”。
6、杂交稻的选育成功,是我国一重大科技成果,为我国粮食增产立下了功劳。因此袁隆平被认为是解决中国十几亿人口的吃饭问题,由此可见其对中国有伟大的贡献。