兩系法雜交水稻

兩系法雜交水稻

兩系法雜交水稻是利用光溫敏不育系水稻為基本材料培育的。通過該技術,我國分別於2000、2004、2012年先後實現了中國超級稻育種計畫畝產700公斤、800公斤、900公斤的三期育種目標,在2013年9月,第四期超級雜交稻項目測產驗收中,畝產已突破988公斤。

概述

兩系法雜交水稻兩系法雜交水稻
兩系法雜交稻是利用光溫敏不育系水稻為基本材料培育的。光溫敏不育系水稻非常神奇,他的生育能力是隨著光和溫度的變化而達到一系兩用的目標。具體地說:這種水稻在夏季,長日照、高溫下,表現為雄性不育,這時所有正常品種都能和他生育,生產雜交種子,這個種子就是兩系雜交水稻的種子。 
這種光溫敏不育系水稻在秋季、短日照、低溫下又變成了正常的水稻,自己繁殖自己,也就是自己接種。因為水稻是屬於雌雄同花的自花授粉植物。 
這種雜交水稻因為只有不育系(母本)、和恢復系(父本)、而不需要保持系(中間體),所以稱兩系法雜交水稻。 

研究背景

中國種稻,歷史最久遠。60年代的矮稈育種,使中國水稻產量提高了30%,70年代培育成功的三系雜交水稻又比矮稈水稻產量提高20%。這是中國水稻科技革命的兩次重大飛躍。 
但80年代以來中國水稻的產量就好象停止生長的竹筍,始終處於穩定格局,畝產在450公斤左右徘徊。土地資源沒有擴大,而中國的人口一天也沒有停止增長,怎樣才能保證中國60%以稻米為主食的人口有飯吃,90年代科學家終於發明了新的提高水稻產量、質量的方法,這就是兩系法雜交水稻。 

優點

兩系稻最大的優點,就是父本、母本之間是自由戀愛,直到相中自己最稱心的那一位,而三系稻它必須經過(保持系)也就是媒人牽線,父母做主才能結合,而不管雙方品種是否優良、是否般配,所以自由戀愛成婚的兩系稻就比包辦婚姻的三系稻的婚姻質量更好,品質更優,產量更高。 
國家863計畫已把它作為提高中國水稻產量、改良品質和增強抗病蟲性的主要途徑。 

營養價值

21世紀的兩系雜交水稻,將具有更豐富的營養,稻米中含有維生素、鐵等有利於人體健康的物質。兩系雜交水稻的稻米品質優,米飯清香可口,營養價值更高。

基因工程兩系雜交水稻,既抗病又抗蟲,並且耐貧瘠,農民不必噴灑農藥和少施肥,就可以獲得豐收。這樣的稻米才是真正的綠色食品。

創新發展

兩系法雜交水稻兩系法雜交水稻
1、建立了完善的雜交水稻育種體系,提出了育種方法從三系法→兩系法→一系法,優勢水平從品種間→亞種間→遠緣雜種優勢利用的雜交水稻育種戰略;闡明了育性轉換與光溫變化的關係;探明了不育系溫敏感時期和敏感部位的不育系光溫作用機制。
2、提出了不育起點溫度低於23.5℃的實用光溫敏不育系關鍵技術指標選育理論,研創了不育起點溫度低於23.5℃的實用光溫敏不育系選育與鑑定技術。
3、建立了形態改良、亞種間雜種優勢及遠緣有利基因利用相結合的兩系法超級雜交稻育種技術路線。運用該育種技術,分別於2000、2004、2012年先後實現了中國超級稻育種計畫畝產700公斤、800公斤、900公斤的三期育種目標,實現了超級雜交稻超高產、米質優、抗性強的有機結合。
4、建立了兩系雜交稻制種氣象分析決策系統和高產制種技術體系,制訂了制種技術規範,制種平均畝產可達210.6kg,比三系法增產16.5%。
5、研創了低緯度海南冬繁、常溫加冷水灌溉夏秋兩季繁殖、高海拔自然低溫夏繁等3套兩系不育系高產穩產繁殖技術體系,繁殖平均畝產可達386.5kg,比三系法增產153.4%,成本減少了50%,解決了不育系繁殖困難的難題。
6、闡明了光溫敏不育起點溫度遺傳漂變的機理,創新了光溫敏不育系核心種子和原種生產程式,有效防止了不育系育性起點溫度的漂變,保證了制種的安全性。
7、突破了兩系雜交粳稻育種與種子生產技術瓶頸,促進了雜交粳稻的發展。

套用情況

兩系法雜交水稻推廣區域遍布全國16個省,有20個兩系雜交稻被農業部確認為超級稻主推品種。2005-2012年,兩系法雜交稻連續8年蟬聯雜交稻品種年推廣面積第一,近3年,全國推廣面積前3名的雜交稻均為兩系雜交稻。安徽湖南等省的兩系法雜交稻種植面積超過了三系法。截止2012年,該項目組培育的兩系法雜交稻已累計種植4.99億畝,總產2358.2億公斤,增產稻穀110.99億公斤;總產值5777.59億元,增收271.93億元,為保障國家糧食安全提供新的科技途徑。

獲獎

2014年1月10日,2013年度國家科學技術獎勵大會在北京人民大會堂舉行,袁隆平率領的“兩系法雜交水稻技術研究與套用”獲國家科技進步獎特等獎。

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