三系法雜交稻(三系雜交稻)是我國研究最早的雜交水稻。那么什么是三系雜交稻呢?簡單的說,就是三種具有特殊能力的水稻配合所生產(chǎn)出的具有雜種優(yōu)勢的雜交水稻。
一、雜交水稻三系法的培育原理
1、水稻三系育種是利用核質互作雄性不育性。核基因r為可育,r為不育;細胞質基因n為可育,s為不育;當核基因和胞質基因同為隱性時,才會導致雄性不育。因此不育系(a)基因型為s(rr);恢復系(r)的基因型為n(rr)或s(rr);保持系(b)是不育系的同核異質體,基因型為n(rr)。
2、制種時,保持系和恢復系可進行自交繁殖,不育系通過保持系的授粉來繁殖,而恢復系給不育系授粉后可得到f1代水稻,即為雜交水稻。
3、要利用水稻的雜種優(yōu)勢,就一定要做到三系配套,不育系為大量生產(chǎn)雜交種子提供了可能性,借助保持系來繁殖不育系,讓恢復系為不育系授粉來生產(chǎn)雄性恢復系且具有優(yōu)勢的雜交種。
二、雜交水稻三系法簡介
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,由于花粉沒有活力,無法自花授粉和結實,只能依靠外來的花粉才可以受精結實,所以借助這種母水稻(雄性不育系)作為遺傳工具,并進行人工輔助授粉即可生產(chǎn)出大量的雜交種子。
2、保持系
保持系是正常的水稻品種,但它具有一種特殊的能力,即用它的花粉授給不育系之后所產(chǎn)生的后代依然為雄性不育系,所以借助保持系就能讓不育系持續(xù)繁殖,若失去保持系,不育系便會絕種。
3、恢復系
恢復系也是正常的水稻品種,但它也有一種特殊的能力,即將其花粉授給不育系后,所產(chǎn)生的雜交種雄性能恢復正常,可進行自交結實。若該雜交種具有優(yōu)勢,還可以用來生產(chǎn)。
三、我國雜交水稻研究取得的成就
我國于1964年開始研究雜交水稻,1973年實現(xiàn)了三系配套,1976年開始在大面積生產(chǎn)上推廣雜交稻,由于增產(chǎn)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(chǎn)量的67%。
近幾年全國水稻的平均畝產(chǎn)約420公斤,其中雜交水稻為470公斤,常規(guī)稻為380公斤。日本2004年水稻平均畝產(chǎn)為445公斤,世界水稻平均畝產(chǎn)為253公斤。