雜交稻（水稻父本和母本進行雜交而產生的第一代種子）

雜交稻（水稻父本和母本進行雜交而產生的第一代種子）

雜交稻 （水稻父本和母本進行雜交而產生的第一代種子） 次瀏覽 | 2022.09.16 17:25:33 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 雜交稻水稻父本和母本進行雜交而產生的第一代種子

雜交稻是指利用水稻父本和母本進行雜交而產生的第一代種子，因具有明顯的“雜種優勢”，在生產上增產效果十分突出。是兩個遺傳組成不同的水稻品種(系)間雜交產生的具有強優勢的子一代雜交組合的統稱。

中文學名

雜交稻

界

植物界

門

被子植物門(Angiospermae)

綱

單子葉植物綱(Monocotyledoneae)

目

禾本目(Poales)

科

禾本科(Poaceae；Gramineae)

亞科

禾亞科(Agrostidoideae)

屬

稻屬(Oryza)

種

雜交稻

信息簡介

雜交稻的基因型為雜合體，其細胞質來自母本，細胞核父母本各半。由于雜種個體間的遺傳型相同，故群體性狀整齊一致，可作為生產用種。

但從子二代起，出現性狀分離，生長不整齊，優勢減退，產量下降，一般不能繼續作種子使用，所以需要每年進行生產性制種，以獲得大量雜種一代種子，提供水稻生產上使用。

雜交稻

形態特征

稻是雌雄同花的自花授粉作物。要獲得大量子一代雜種的一個有效途徑是培育三系，即雌蕊正常、花粉敗育、自交不能結實的雄性不育系（簡稱“不育系”，以A表示）；使雄性不育系的特性世代保持的雄性不育保持系（簡稱“保持系”，以B表示）；使雄性不育系通過異交可育，產生出具有較高雜種優勢的子一代的雄性不育恢復系（簡稱“恢復系”，以R表示）。

雜交稻

雜交稻根系發達，根的活力從分蘗期到出穗期一般都高于三系親本，后期根系衰老慢。分蘗分生時期早，單株分蘗數量多。莖粗壁厚，抗倒伏能力也較強。雜交稻單株葉面積大，光合強度高，其群體葉面積指數也高于一般品種，對于物質生產極為有利。雜交稻生育后期仍具有較大的綠色葉面積，使出穗后植株仍可維持較高的光合生產水平，且莖鞘中貯存物質的轉運率也高，穗部能夠得到比較多的物質供應，這是雜交稻穗大粒多的生理基礎。

選用兩個親本雜交所產生的第1代雜種稻，具有較強的雜種優勢和增產潛力。中國是世界稻作生產上首先利用雜種優勢的國家，1983年雜交稻的種植面積已達700萬公頃。

配制方法

雜種優勢只在雜種第1代表現明顯，生產上利用時必須年年配制第1代雜種。但稻系自花授粉作物，穎花小，每朵穎花只結一粒種子，不可能用普通人工去雄雜交方法大量生產雜交種子，因而稻的雜種優勢利用（植物）長期未能成為現實。20世紀70年代中國在用“三系”法生產第1代雜交稻種上取得的突破，為稻的雜種優勢利用開辟了成功的途徑。

“三系”是指雄性不育系（簡稱“不育系”）、雄性不育保持系（簡稱“保持系”）和雄性不育恢復系（簡稱“恢復系”）。不育系的雄性器官發育不正常，花粉無授精能力，但雌性器官發育正常，當授以正常花粉時就能受精結實。

保持系的雌、雄性器官發育均正常，能自交結實，其功能是用它的花粉授給不育系后，所產生的后代仍能保持雄性不育特性。恢復系的雌、雄性器官也正常，能自交結實，其功能是用它的花粉授給不育系后，可使所產生的后代育性恢復正常，自交結實。

應用“三系”法生產雜交稻時，將不育系與恢復系按一定比例相間種植，使其花期相遇，輔以人工授粉，就可不用人工去雄而生產大量第1代雜交種子，這一過程習稱雜交制種。

同時，將不育系與保持系按一定比例相間種植，使其花期相遇，輔以人工授粉，可使生產的種子保持不育特性，并代代相傳，這一過程稱不育系繁殖。繁種田、制種田和大田的比例約為1:40:1600，即一畝繁殖田生產的不育系種子可供40畝制種田用，由40畝制成的雜交種子可供1600畝大田生產用。

雜交稻的生產需年年制種，繁殖不育系、保護系和恢復系，因此構成一個相互配套缺一不可的統一整體。除“三系”法以外，還可應用化學藥劑殺雄等方法生產雜交稻種，但尚處于試驗階段。

研究過程

早在上世紀20年代，美國人就發現了水稻雄性不育現象；1926年，中國丁穎用普通方法育成了雜種稻；同年，美國瓊斯也得到了雜交后代；1958年，日本東北大學得到了雄性不育系；1964年日本琉球大學實現了粳型稻的三系配套；1973年，湖北石明松發現光溫敏雄性不育系，1985年育成農墾58S，兩系法雜交水稻技術成為現實，雜交水稻技術實用性獲得決定性新突破。

中國對“三系”的研究起步于60年代。1964年，湖南省袁隆平在秈稻品種中發現能夠遺傳的自然雄性不育株，并提出了選育雜交稻的設想。此后，各地以這些不育株為材料與數以千計的品種進行了測定，但終未能篩選得保持系。

1970年起，遂放棄上述屬于細胞核遺傳的材料，轉而試圖通過野生稻與栽培稻雜交，來創造細胞核與細胞質互作遺傳的雄性不育系。同年，李必湖在海南島搜集野生稻的過程中，從普通野生稻 （O.sativa f.-spontanea）群落中，發現一株花粉敗育型的雄性不育野生稻（簡稱“野敗”）。接著，在全國性的雜交稻協作研究中用“野敗”作為母本原始材料，通過雜交和連續擇優回交，育成了不育系和保持系。

同時，還利用“野敗”型不育系與國內外品種（系）測交，篩選出一批恢復系，表現優良的有IR24、IR661、IR26等，終于實現了秈型雜交稻三系配套。在此基礎上第一批秈型水稻南優、汕優、四優和威優6、2、3號強優勢雜交組合相繼選育成功，一般表現根系發達，生長勢旺，分蘗力強，莖葉粗壯，株高適宜（100厘米左右），穗大粒多，穗數、粒數、千粒重比較協調，在同樣條件下可比一般良種增產10～20%，并有耐肥、抗倒、耐旱、適應性廣和米質較好等特點。1976年起，雜交稻在全國大面積推廣。1981年，這項科研成果獲中國農牧漁業部頒發的特等獎。

繼“野敗”型三系育成功之后，中國又以正常的普通野生稻與栽培稻、秈稻和粳稻雜交和地理上遠距離的秈稻品種間雜交等方式，陸續育成了其他細胞質源的新三系，如四川的岡型、湖北的紅蓮型、云南的滇型等，為改變生產上單一應用“野敗”細胞質源不育系創造了條件。

此外，粳型不育系和恢復系也相繼育成，并形成了黎優57等一批優勢較強的粳型雜交稻組合。1983年起粳型雜交稻已開始在一定范圍內推廣。

未來展望

中國將不育花粉劃分成單核期敗育（花粉形態為典敗）、雙核期敗育（花粉形態為圓敗）、三核期敗育（花粉形態為染敗）3種類型，已為稻的孢子體不育和配子體不育機制從細胞形態學上提供了進一步解釋。

對水稻雜種優勢的生理機制已明確主要是光合勢強，葉面積大，呼吸強度適宜，光呼吸低，根系活力強和養分利用率高，體內物質轉運速度較快等。

另外，對水稻雄性不育遺傳機理和雜種優勢預測的研究也取得一些進展。但對雜交稻的基礎理論研究、栽培和制種技術、新三系和新組合的選育方面，中國正在繼續探索。

栽培技術

雜交稻一般感溫性偏強、感光性偏弱，同一組合在不同生態條件下，生育期長短也有較大的變化。幼苗生長要求日平均氣溫不低于15℃。有利于分蘗的溫度在20℃以上。出穗開花時若日平均氣溫低于23℃或高于30℃影響受精結實。[1]

灌漿結實期遇20℃以下低溫或30℃以上高溫，會造成籽粒發育不良。雜交稻主動吸水和被動吸水能力均比一般水稻品種偏高，尤其是出穗開花至乳熟期其生理需水強度更高。在中等以上肥力稻田上，每公頃生產7500kg雜交稻稻谷水平下，其所需的養分大致是：氮150kg，磷60kg，鉀260kg。雜交稻對土壤的適應性較廣，不論山區、丘陵或平原，一般土質均可種植。

雜交稻欲獲高產，必須充分發揮其分蘗優勢和穗大粒多的優勢。每公頃產稻谷7500kg以上的雜交稻，每平方米營養面積上最高莖蘗數大都在400-450株，最后形成250-270穗；每公頃產稻谷9000kg以上者每平方米面積上最高莖蘗數大都在450-520株，最后形成270-300穗。

雜交稻穗的一次枝梗數相對穩定，通常為8-12個，但二次枝梗數變幅很大，約在14-35個之間。每穗總粒數一般可比雙親高得多，現有雜交稻的千粒重大多在26g以上，威優組合可達30g以上。雜交稻的空秕率較高，一般在15-20%，南優組合可高達30%以上。栽培要點是：

①稀播、勻播，培育帶蘗壯苗。每平方米秧田凈播種量12-23g，單株營養面積不小于10cm2。

②因茬合理密植。一季稻分蘗期長，每平方米宜栽22-30穴，70-120基本苗（包括分蘗），麥茬稻和早、晚連作稻的分蘗期短，每平方米宜栽30-35穴，120-128苗。

③適當延遲收割，以增粒增重。

“雜交水稻之父”-----------袁隆平

袁隆平，1930年9月1日生于北平（今北京），漢族，江西省德安縣人，無黨派人士，現在居住在湖南長沙。中國雜交水稻育種專家，中國工程院院士。[2]現任中國國家雜交水稻工作技術中心主任暨湖南雜交水稻研究中心主任、湖南農業大學教授、中國農業大學客座教授、懷化職業技術學院名譽院長、聯合國糧農組織首席顧問、世界華人健康飲食協會榮譽主席、湖南省科協副主席和湖南省政協副主席。2006年4月當選美國科學院外籍院士，被譽為“雜交水稻之父”。2011年獲得馬哈蒂爾科學獎。

參考資料