关于两系法杂交水稻制种
杂交水稻的三系法和两系法的育种方法
杂交水稻的三系法和两系法的育种方法
杂交水稻是指通过人工控制杂交,获得优良的水稻杂种,以进一步
提高水稻的产量和品质。在杂交水稻育种中,常用的两种方法是三系
法和两系法。本文将介绍这两种方法的基本原理和操作步骤。
一、三系法
三系法是指将杂交水稻的亲本分为三个系列,分别为A系、B系和
R系。其中,A系和B系各有一个亲本,在其基础上通过经过特殊处
理的R系进行杂交。
具体的育种步骤如下:
1. 选择优良的个体作为杂交水稻的亲本。通常情况下,A系和B系
的亲本分别被称为父本和母本。这些亲本应当具有高产量、优质、抗
病虫害等良好的性状。
2. 利用无性繁殖方法,大量繁殖选定的父本和母本。
3. 将A系和B系的亲本进行特殊处理,使其不育,这样它们就无法繁殖。这个特殊处理的过程称为不育系的培养。
4. 培养产生的不育系R系,其能与父本、母本进行杂交,但由于其
自身不育,只能作为杂交的辅助。
5. 在适当的时间和条件下,将父本与R系杂交,得到A系。同样地,将母本与R系杂交,得到B系。
6. 将A系和B系进行杂交,获得的杂交后代即为杂交水稻种子。
通过三系法杂交育种,可以有效避免非杂交水稻自交而产生的问题,提高杂交水稻的产量和品质。
二、两系法
两系法是指将杂交水稻的亲本分为两个系列,分别为A系和B系。与三系法不同的是,两系法并不使用不育系R系,而是通过化学杀草
剂使其中一个亲本失去繁殖能力。
具体的育种步骤如下:
1. 选择高产量、优质、抗病虫害等良好性状的父本和母本作为两系
法的亲本。
2. 利用无性繁殖方法大量繁殖选定的两个亲本。
3. 使用化学杀草剂处理其中一个亲本,使其失去繁殖能力。这个处
两系杂交水稻制种优质稳产技术措施
金农3优3号分蘖力较强,属多穗型品种。要获得高产,
必须增加一次有效分蘖,适时早插,有利于增加本田分蘖,提高有效穗。同时应合理密植,插足基本苗,机插大田用种量一般1.25~1.5公斤/亩,秧龄控制18~22天左右,插植规格以12厘米×30厘米或14厘米×30厘米为宜;手工插秧,秧龄控制在25~30天左右,叶龄6.0叶左右开始移栽,促进低位分蘖成大穗。插植规格为20厘米×23厘米,每穴插2粒谷苗,插足基本苗8~10万/亩,确保够苗保足穗,为高产稳产奠定基础。秧龄超过30天,容易出现秧龄老化现象,在本田的分蘖减少,不利于高产。3.3精量施肥,确保稻苗稳生健长
金农3优3号组合属基本营养型,分蘖力较强,施肥上应合理配比,应施足基肥,早施重施分蘖肥,适施氮肥增施磷钾肥。N 、P 、K 比例为1∶0.6∶1。适时施用穗肥和粒肥、以达到促蘖、增穗、增粒数、增粒重的效果。施肥掌握“攻头、稳中、保尾”原则,基肥占总施肥量的60%、追肥占30%、穗肥占10%,确保稻苗稳生健长。达到秧苗前期攻得起、后期控得住、成熟期稳得住。大田第一次施肥在插后5~7天施水稻专用肥40公斤/亩,尿素5公斤/亩;第二次施肥在插后12~15天进行追肥,施用尿素8公斤/亩、氯化钾7公斤/亩;进入幼穗分化Ⅲ-Ⅳ期时,第三次施肥施用尿素4公斤/亩、氯化钾10公斤/亩,减少枝梗和颖花退化,增加粒数,促进大穗;孕穗后期叶色较浓绿,则不施粒肥,如后期叶色偏淡或有缺肥现象,则
一定要施好粒肥,粒肥在穗肥施后一个星期看苗补施,施进口
复合肥4~5公斤/亩,齐穗期第四次施肥施用氯化钾5~6公斤/亩,提高结实率、增加千粒重,确保水稻高产需肥要求。
两系杂交水稻制种技术
两系杂交水稻制种,是指利用光温敏两用核不育系作母本生产异交结实种子的过程。两用核不育系作为制种母本时,其异交性能与三系制种的不育系作母本基本一致。因此,两系法制种与三系法制种原理上完全一样,技术上也基本一样。但两者还是存在着差别,主要在于两用核不育系母本在生长发育到第二次枝梗分化至花粉母细胞减数分裂期需要不育转换条件,这给开花期的选择增加了制约因素,可选择的季节较短,在技术措施上产生一定程度的变化,技术复杂性有所增加,制种难度有所加大。针对这些差异,在制种技术上除了遵循三系制种技术原理外,重点抓好如下几个方面技术环节。
一、生态环境要满足两系杂交水稻制种的要求
两系不育系的不育性既受细胞核不育基因的控制,又受环境条件影响,不育性只有在一定温光条件下才能表达。因此,在制种生态条件选择上,既要选择一个最佳扬花授粉期,又要选择一个安全的育性转换期,前者是两系制种高产稳产的前提,后者是两系制种成败的关键。根据常年气象资料和现有制种母本的生育特性,一般在7月下旬至9月上旬有一个稳定不育期,长江流域各省宜安排抽穗扬花期在8月上旬至中旬,具体要求是:㈠安全的育性转换期安全的育性转换期应包括两个方面:一是在育性转换敏感期,日平均温度必须高于25℃,日平均气温不小于20℃,光照长度必须长于14小时,从而保证母本的育性安全为不育。二是在制种基地选择上,应选择阳光充足,排灌方便,土壤性能好,无冷浸水的地方制种。
㈡安全的扬花授粉期安全的扬花授粉期应包括三个方面的条件:1、扬花授粉期应多为晴朗天气,开花时段无3天以上的连续阴雨洗花;2、日平均气温26-32℃,无连续3天以上高于36℃或低于24℃;3、相对湿度80%~90%,无3天以上高于95%或低于75%。
两系法杂交水稻技术
4、建立了两系杂交稻制种气象分析决策系统和高产制种技术体系,制订了制种技术规范,制种平均亩产可 达210.6kg,比三系法增产16.5%。
意义
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意义
两系法杂交水稻技术将水稻亩产量由700公斤提高到988公斤,为保障我国的粮食安全做出了巨大贡献。此 外,作为中国的独创技术体系,两系法杂交水稻技术被推广到美国,并比当地主栽品种增产20%以上
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5、研创了低纬度海南冬繁、常温加冷水灌溉夏秋两季繁殖、高海拔自然低温夏繁等3套两系不育系高产稳产 繁殖技术体系,繁殖平均亩产可达386.5kg,比三系法增产153.4%,成本减少了50%,解决了不育系繁殖困难的 难题。
完成人
完成人
完成人:袁隆平石明松邓华凤卢兴桂邹江石等 完成单位:湖南杂交水稻研究中心
技术体系
技术体系
1、建立了完善的杂交水稻育种体系,提出了育种方法从三系法→两系法→一系法,优势水平从品种间→亚 种间→远缘杂种优势利用的杂交水稻育种战略;阐明了育性转换与光温变化的关系;探明了不育系温敏感时期和 敏感部位的不育系光温作用机制。
两系杂交稻制种技术
两系杂交稻制种技术
两系杂交稻由于母本为一系两用,简化了繁殖、制种程序,扩大了繁殖田、制种田和杂交稻生产田的比例,降低了杂交稻种子生产成本,但在制种环节中还有一些技术问题制约着两系杂交稻的发展。水稻两系种子生产是一项技术强、环节多、涉及面广、任务艰巨的工作,质量意识必须始终贯穿于整个亲本繁殖、大田生产和精选加工过程中,切实加强对两系制种的全程质量监控,严格按杂交水稻制种操作程序进行生产,按《农作物种子检验规程》(gb/t3543-1~6-1995)和《农作物种子质量标准》(gb4401.1-1996)对种子进行检测,实施质量规范化管理,才能使两系杂交稻种子质量稳步提高。现将两系杂交稻制种技术简述如下。
1做好产前控制
1.1选用高纯度亲本种子
选用优质亲本是提高种子质量的前提,亲本种子纯度的高低将直接影响杂交稻种子的质量和产量。选用高纯度亲本种子,可以避免田间因大量去杂耗工、耗时,降低产量,更重要的是防止杂株间相互窜粉,危害杂种后代。用于制种的亲本纯度,父本应达到99.9%,母本应达到99.5%。在选用优质亲本的同时,更要注意对亲本的提纯复壮,防止由于反复使用同一种源而出现“杂而不优”的现象1。尤其是两系母本的育性转换起点温度一般属多基因性状,随着繁殖世代的递增,群体内产生育性转换起点温度较高的个体,并且在群体内的比例逐代扩大,导致群体育性转换起点温度向上漂移。因此,必须严格选用按光敏不育系提纯和原种生产程序及方法生产出来的符合国家标准的原种种子。
1.2建好生产基地
生产基地的好坏是决定种子质量和产量高低的首要条件,杂交制种主要靠有效地提高异交率获得产量,其与栽培条件、土壤结构和气候条件(温、光、水、风等)有密切关系。理想的生产基地要求隔离条件优越,土壤性状良好,排灌系统完善,气候条件适宜,基础设施配套(如晒场、仓库、烘干机、精选机等),还要有一支训练有素的专业技术队伍。同一品种最好能集中连片,以利于隔离和技术指导。为了防止窜粉,必须严格搞好制种隔离。一般可采用空间隔离或时间隔离,空间隔离要求与同类作物之间的间隔在200 m以上,而时间隔离则是利用同类作物抽穗期错开,使花期间隔20 d以上,从而达到隔离的目的。规划隔离时必须实地考察,做好记录,在移栽父本时要严格监督和检查,对不符合要求的隔离区及时纠正2。
两系育种的原理及应用
两系育种的原理及应用
1. 两系育种的概述
两系育种(Two-Line Breeding)是一种现代育种方法,广泛运用于水稻、小麦、玉米等作物的优质种质选育中。该方法具有选育效率高、育种周期短和育种成本低等优点,因此在农业领域得到了广泛应用。
2. 两系育种的原理
2.1 雄性不育系和配套恢复系
两系育种的核心原理是通过雄性不育系(CMS)和配套恢复系(B)的配合利用,实现种质的优质选育。雄性不育系是指具有不育性状的品种,而配套恢复系则具有恢复不育性状的特性。通过将雄性不育系与配套恢复系进行杂交,可以获得具备优质特性的后代。
2.2 不育性状的遗传机制
雄性不育系的不育性状是由细胞质基因和核基因相互作用所决定的。细胞质基
因通过质粒DNA的传递方式影响着花粉的发育和功能,而核基因则控制着雄配子
的形成和发育过程。通过细胞质基因和核基因之间的相互作用,实现了不育性状的遗传。
3. 两系育种的应用
3.1 水稻育种中的应用
在水稻育种中,两系育种方法被广泛应用。通过选取雄性不育系和配套恢复系,可以高效地筛选出具备优质特性的水稻品种。同时,两系育种方法还可以避免自交衍生种群的快速退化,提高水稻种质的遗传多样性。
3.2 小麦育种中的应用
在小麦育种中,两系育种方法也得到了广泛应用。通过选育具有雄性不育系和
配套恢复系的小麦品种,可以实现快速高效的优质选育。此外,两系育种方法还可以有效地避免显性抑制基因的遗传效应,提高小麦的抗逆性。
3.3 玉米育种中的应用
两系育种方法在玉米育种中也起到了重要的作用。通过选育具有雄性不育系和
关于两系法杂交水稻制种[精华]
关于两系法杂交水稻制种[精华] 关于两系法杂交水稻制种
摘要:本文着重介绍两系法杂交水稻制种的概念及要求、技术、主要的注意事项以及我对杂交水稻制种的认识。
关键词:两系法、杂交水稻,不育系
正文:
两系法杂交水稻是我国在世界上首先研究成功的一种利用水稻杂种优势的新技术。两系法水稻杂种优势利用途径,简化了繁殖和制种程序,减少了种子生产环节,降低了种子生产成本。两系法杂交水稻的选育成功,为水稻杂种优势利用又开辟了一条新途径。
一、两系法杂交水稻制种的概念及要求。
选择能使光温敏核不育系不育性表达完全的生态条件,将光温敏核不育性与配组父
本按一定的行比相间种植,使父母本花期相遇,并人工辅助授粉,获得生产应用的杂交水稻种子,这一过程即为两系法杂交水稻制种。
两系法与三系法杂交水稻的制种相比,既有共同点,又有特异性。两种途径的制种,其目标都要求制种产量高,种子纯度合格。制种的田间设计和操作过程大同小异,异交结实的自然条件,如对授粉期的天气状况、温度、湿度等有着共同的要求。
两系法杂交水稻的制种,母本是利用光温敏核不育系,不育性的表达是由细胞核基因和温光生态条件共同控制,只有在一定的温光生态条件下雄性不育性方能表达完全,制种的纯度方能得到保证。因此,在两系法杂交水稻制种上,种子纯度和产量都是主要目标,而且纯度是前提,只有在保证制种纯度的基础上求产量才有实
际意义。为了保证两系法杂交水稻制种的种子纯度合格,制种季节安排和基地的选择有更严格的要求。
二、两系法杂交水稻高产制种技术。
在三系法杂交水稻制种中,由于母本不育性不受环境条件制约,因此不需要考虑不育系
杂交水稻原理
杂交水稻是通过将两个不同的水稻品种杂交,利用两个亲本的优良性状进行组合,从而获得更好的产量、抗病性、品质等农艺性状的一种育种方法。
其原理主要包括以下几个方面:
1.常规杂交:首先选取两个亲本水稻品种,一个是雌性不育系(A系),另一个是持育性系(B系)。雌性不育系通常由自然变异、化学诱变或基因工程等技术手段获得,它具有不育或低育性,无法自然传播种子。持育性系则具备正常的育性,可以产生可受精的花粉。通过将A、B两系杂交,获得的杂交种子将具备较强的产量和其他优良性状。
2.核不相容:杂交水稻利用的是核不相容现象。雌性不育系的不育性是由于雄核与雌核互相不相容所致。雄花和雌花的结构特点和发育过程不同,使得两者的雄核和雌核不能成功结合。这种亲本间的核不相容现象保证了杂交种的杂交优势可以得到传递。
3.杂交优势:杂交水稻的产量比传统自交种植的品种要高。这是因为杂交种有更强的生长力和适应性,能够表现出许多杂种优势,如生育力增强、抗病虫害能力提高等。
4.杂种稳定:杂交后的水稻种子具有较强的杂种优势,但由于亲本间的异质性和基因的重组,后代种子种质的稳定性会逐渐减弱。针对这个问题,在杂交种上进行选育和筛选,保留稳定的优秀品质,获得稳定的杂交水稻品种。
总的来说,杂交水稻原理是通过雌性不育系与持育性系的杂交,利用核不相容现象和杂种优势,获得产量高、素质优良的杂交水稻品种。
杂交水稻的三系法和两系法的育种方法
杂交水稻的三系法和两系法的育种方法杂交水稻是指通过将两种亲本品种进行杂交,产生的后代具有杂种优势的一种育种方法。杂交水稻的育种方法主要有三系法和两系法。
一、三系法:
三系法是通过创造一个单性细胞不育的“雄性不育系”和两个“父本系”的方法。
1.创造“雄性不育系”:通过诱导、变异或返变等手段,使一些水稻个体的花药不产生微孢子,从而使其花朵变为无粉花,这种水稻就被称为“雄性不育系”。
2.创造两个“父本系”:选择两个带有特定性状的亲本水稻品种,通过连续多代的自交和选择,形成稳定的亲本系。
3.引入“雄性不育系”和“父本系”:将“雄性不育系”与两个“父本系”进行杂交,得到雄性不育杂交子代。
4.选择优良杂交子代:对雄性不育杂交子代进行筛选和选择,选择出具有优良性状的杂交亲本。
5.恢复育性:将优良杂交子代与稳定恢复育性的水稻品种进行杂交,得到具有双亲种优良性状的杂交后代。
优点:能够较好地利用亲本的优良特性,提高育种的效果。
缺点:繁琐且费时,需要多个环节的操作,工作量大。
二、两系法:
两系法是通过创造一个单性细胞不育的“雄性不育系”和一个“母本系”的方法。
1.创造“雄性不育系”:通过诱导、变异或返变等手段,使一些水稻
个体的花药不产生微孢子,从而使其花朵变为无粉花,这种水稻就被称为“雄性不育系”。
2.创造“母本系”:选择一个具有良好抗性、抗逆性等性状的水稻品种,进行连续多代的自交和选择,形成一个稳定的“母本系”。
3.引入“雄性不育系”和“母本系”:将“雄性不育系”与“母本系”进行杂交,得到雄性不育杂交子代。
两系杂交早稻新组合株两优02制种技术
两系杂交早稻新组合株两优02制种技术
随着农业的发展和技术的进步,高产、优质、抗病虫害的优良品种
成为现代农业发展的关键。在早稻生产中,两系杂交早稻已成为主流
品种,因其具有高产、抗逆性强等优势而备受青睐。本文将介绍一种
名为两优02的两系杂交早稻新组合株的制种技术,以期为农民提供参
考和借鉴。
一、两优02是什么?
两优02是一种两系杂交早稻新组合株,由两个优势系杂交而产生。它继承了父本和母本的优点,具有早熟、高产、抗逆性强等特点。经
过多年的选育和推广应用,两优02已在早稻生产中得到广泛应用,并
取得了显著的效益。
二、两优02的制种技术
1. 选取适宜的育苗种子
为了保证育苗的质量和数量,选取优质的种子至关重要。首先要选
择健康、无病虫害的种子,确保基础种子的良好品质。其次,要选择
适宜的育苗种子,在生产中我们可以根据自己的条件和需求来选择合
适的育苗种子。最后,进行相关的管理措施,保证种子在育苗过程中
的质量。
2. 确定合适的育苗环境
育苗环境对于两优02的正常生长和发育非常重要。一般来说,育
苗环境要求温度适宜、湿度适当,并且要保证充足的阳光照射。光照
是促进幼苗生长的关键因素,所以育苗的选择要保证光照的充足和质量。
3. 选取合适的移栽时间
两优02在移栽过程中需要注意选取合适的时间。一般来说,应在
秧苗生长至3-4叶期时进行移栽,移栽时要注意保护根系,减少对幼苗的伤害。
4. 加强管理措施
在整个生长过程中,加强管理措施对保证两优02的高产和质量至
关重要。及时浇水、施肥、防治病虫害等都是管理的重点。另外,还
要注意稻株密植过多会影响产量和质量,适当调节植株的密度,保证
两系杂交水稻安两优青占优质高产制种技术
两系杂交水稻安两优青占优质高产制种技术随着人口的不断增长和粮食需求的不断增加,如何提高粮食产量成为了一个亟待解决的问题。而两系杂交水稻制种技术的应用,可以有效地提高水稻的产量和质量。本文将探讨两系杂交水稻安两优青占优质高产制种技术的原理和应用。
一、两系杂交水稻制种技术的原理
两系杂交水稻制种技术是通过对高产优质水稻的杂交,将其良好的遗传性状进行稳定传递,从而产生具有高产性和优质性的杂交后代。该技术主要包括两个系列的水稻,即A系和B系。A系是抗雄性不育系,不育于自家花粉,而能胜育于B系的花粉;B系是保持性的恢复系,能胜育于A系的花粉。通过将A系和B系进行杂交,即可获得具有高产性和优质性的杂交水稻。
二、两系杂交水稻制种技术的应用
1. 育种选材
在两系杂交水稻的制种过程中,选择适宜的亲本材料非常重要。首先需要选择高产优质的亲本材料作为A系,以保证杂交后代具有高产性和优质性。其次,B系的选材要注意保持性的恢复特性,以保证能有效提高杂交后代的种子产量。
2. 引种栽培
两系杂交水稻制种技术还需要进行引种栽培的工作。为了获得高产
优质的杂交种子,需要选择适宜的引种地点和时间,以配合两系杂交
水稻的生长发育特点。同时,还需要合理调节灌溉和施肥,保证水稻
生长的需求,提高产量和质量。
3. 杂交后代选择
在两系杂交水稻制种技术中,选择适宜的杂交后代也是关键的一环。通过严格的选择和筛选,选出优质的杂交后代进行种植和繁育,以保
证水稻的产量和质量达到预期目标。
4. 技术管理
在两系杂交水稻制种技术的实施过程中,技术管理也是至关重要的。包括病虫害的防治、水稻生长期间的灌水管理、施肥管理、土壤管理等。只有科学合理地进行技术管理,才能最大限度地发挥两系杂交水
两系杂交水稻育种
避开过高、过低气温对开花、 一是确保育性转换敏感期的气 授粉、受精、结实的影响 温在起点温度以上,二是避开 过高、过低气温对开花、授 粉、受精、结实的影响
四、进展、问题及对策 1.两系杂交稻育种研究进展
两系法杂交稻研究在1989年遭受重大挫折之后,加强了 基础理论研究,改进了不育系的选育方法,现在以光温敏核 不育为基础的两系法杂交稻研究已取得了长足进展,现在, 全国两系法杂交稻示范与推广面积已达几千万亩。 光温敏核不育系的选育方面,我国已育成一批起点温度在 23-24℃的实用核不育系,如培矮64S、广粘63S 、株ⅠS、 Y58S、7001S、5088S、蜀光612S、GD-1S等,其中以培矮 64S、 广占63S 、株ⅠS等不育系应用最为广泛 。
2.水稻光温敏核不育性与两用核不育系
(1)光温敏核不育系的概念 指花粉育性在光周期和温度等因素影响下可发生明显转 换,且这种育性转换只受细胞核基因控制的遗传稳定品系。这 种品系在一定光、温条件下花粉彻底败育,可进行杂交制种; 在另一些光、温条件下花粉可育,自交结实,繁殖自身,从而 实现“一系两用”。 日长诱导育性转换的敏感期为幼穗分化的第二次枝梗及颖 花分化期至花粉母细胞形成期,其中最敏感的时期为雌雄蕊形 成期。温度诱导育性转换的敏感期在花粉母细胞形成期至花粉 单核期,其中最敏感的时期为花粉母细胞减数分裂期。
(3)现已育成的起点温度低的实用核不育系,粳型的一般 光敏性强,其临界日长短于北方稻作季节的日长,不能就地 繁殖;籼型的一般光敏性很弱,也难以就地繁殖。为解决繁 种问题,前者一般选择南方适宜地区异地繁殖,后者到海南 春繁或冷水串灌繁殖。
两系水稻的育种原理
两系水稻的育种原理
两系杂交水稻是指由两个互不育性的早熟近交系分别创建的高产杂交水稻品种。这个概念是由中国农业科学院水稻研究所1990年提出的,其实质是利用两个早熟的近交系作为雄性和雌性材料进行杂交,并通过人工控制培育条件,使得杂交后代表现出高产的性状。两系水稻育种原理主要包括两个方面:近交系建立和杂交育种。
1.近交系建立
为了构建两个互不育性的近交系,首先需要优选出适宜的亲本。通过种质资源鉴定和筛选,挑选出与表型和生态性状匹配的优质鲜食型和早熟型水稻种质作为亲本。然后,采用多年选择育种的方法对种质资源进行良种创制,逐步提高产量和品质等农艺性状,并通过连续自交或人工合并的方法,使得自交系品系逐渐稳定,并形成较高的近交系纯度。
近交系纯度的提高主要通过以下几个环节:
(1)亲本选择:选择表现出早熟性、高产性、抗逆性和品质好的亲本作为两系水稻的基因资源;
(2)自交:通过自花授粉或人工控制花粉传递,使得自交系品系的纯度逐渐提高;
(3)连续自交:将同一自交系在人工环境中连续多代自交,以提高亲本的纯度和稳定性,同时筛选出具有高产性状的最佳品系;
(4)人工合并:通过人工杂交的方法将先前两代自交系品系进行杂交,形成具有两个互不育性的近交系。
2.杂交育种
经过近交系建立,可以利用雄性先导系和雌性先导系进行杂交育种。雄性先导系是通过改造雄性生殖系统,使其产生不育花粉,仅能进行花粉形成但不能参与受精过程,而雌性先导系则是通过改造雌性生殖系统,使其产生不育卵细胞,不能正常受精。
雄性先导系构建的过程主要包含以下几个步骤:
二系法水稻原理范文
二系法水稻原理范文
二系法育种的基本原理是通过两个互不育性系的杂交,其中一个作为
父本,另一个作为母本。父本系一般被称为A系,具有多倍体性,其细胞
内含有细胞核和细胞质两种互不相兼容的基因组。而母本系一般被称为B 系,包含了恢复父本育种性的基因。通过两个系的合杂交,获得的杂种后
代会通过配子细胞质遗传方式继承母本系的一些特性,同时受到父本系基
因的控制,从而具备了良好的育种特性。
在二系法水稻育种中,通过大量的杂种组合与选择,得到了许多可育
的恢复系。这些具有丰满结实、外观良好的水稻品种,并具备良好的抗病性、高产性和适应性。因此,二系法育种被广泛用于水稻育种中,取得了
显著的成果。
在二系法水稻育种中,产生A系的方法通常有细胞融合、体细胞杂交、化合物/杂交熔合等。而产生B系的方法包括染色体工程、转基因等。通
过这两个系列的杂交,可以得到具有互补性的细胞内和细胞质内基因,打
破了两个系之间的互不育性,从而实现了水稻育种的目标。
除了互不育性的系列之外,二系法水稻育种还要考虑到一系列其他因素,如光照、温度、水分、土壤等环境因素对育种效果的影响。同时,在
杂交后代的选择过程中,还需要注意各个性状的遗传规律、性状的遗传表
达方式、基因型与表型的关系等问题。
总的来说,二系法水稻育种是利用两个互不育性系的杂交,通过互为
保持系的特性来实现育种的一种方法。它的优点是可以实现育种特性的快
速累积,性状的选择范围更广,能够很好地综合利用不同的遗传资源。同
时,二系法育种还能够改善育种的效果,提高水稻的产量和品质,对水稻的育种研究有着重要的推动作用。
两系水稻的育种原理
两系水稻的育种原理
水稻是我国重要的粮食作物之一,也是农业生产的重要组成部分,其中两系水稻的育种是我国水稻育种技术的重要一环。本文将从两系水稻的概念、分类、遗传原理和育种方法等方面进行详细介绍。
一、两系水稻的概念和分类
两系水稻又称半复交系水稻,是通过人工杂交技术制备的种子,其遗传特征具有杂交优势,可获得高产、优质、抗逆等特性。两系水稻的种子是通过杂交组合,在两个亲本间进行杂交,以保留两个优良亲本的遗传优势,消除其不良遗传性状,创造一种新的生物类型。
根据两系水稻中“父系”和“母系”的不同,可以将其分为A/B两类型。其中A 类型是以草胡子4号、福优86等高产优质父本为载体,与外阔粳、中秧等不同类型的母本进行配对,形成的杂交组合为A/R,称为A系水稻;B类型是以外阔粳、中秧等早、中、晚熟母本为配体,经过不同的父本杂交,形成的杂交组合为B/R,称为B系水稻。
二、两系水稻的遗传原理
两系水稻的遗传原理主要是利用杂交育种方法,将两个优良亲本的遗传优势提取出来,避免不良的基因组合。在杂交时,选择不同性状但不影响杂交代的亲本进
行杂交,通过组合遗传,提取两个亲本的优良基因,使后代具有杂种优势。其中,A系水稻的优点是产量高,品质好;B系水稻的优点是早熟,抗逆能力强。
在两系水稻杂交的过程中,由于父母株的亲缘关系较远,产生了许多新的基因组合,使种子产量、穗长、粒型、稻米特性等多种性状得到了改良。
三、两系水稻的育种方法
两系水稻的育种方法主要是A/B两系M-2、M-3遗传再组合育种法。其具体操作步骤为:
1.选育亲本材料,可以选择两系水稻中的优良亲本,或者将其与其他育种父本和母本进行杂交,引进新的遗传资源。
三系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过程
三系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过程
一、三系法杂交水稻育种过程(三系法指的是A、B、R三个亲本系列):
1.亲本的选择:选择性状优良、互补性强的两个系列作为A系和B系,并选取另一系列作为R系。
2.培育A系:利用自交或系间杂交的方法,培育出一个非常稳定的生
殖隔离的纯合系列作为A系亲本。
3.培育B系:采用重复自交和背交的方法,培育出一个具有所需特性
的纯合系列作为B系亲本。
4.培育R系:通过多年轮回自交和人工选择,培育出拥有细粒性、耐
瘟疫等优良性状的R系亲本。
5.配制组合:根据所需杂种水稻的性状,选择适合的A、B、R三个亲
本系列,进行组合。
6.雌性不育系的培育:采用远缘杂交和背交的方法,将A系和B系的
育性恢复基因导入到R系中,培育出雌性不育系(F1)。
7.人工授粉:利用人工授粉,将A系的花粉施加在雌性不育系上,得
到杂种水稻F2的种子。
8.F1亲本选择:从F2种子中选择具有所需特性的植株作为F1亲本,用于杂交。
9.杂交:将F1亲本中的花粉施加在B系上,得到F3种子。
10.杂种优势利用:从F3种子中选择出具有优良杂种优势的植株,筛
选出合适的F4亲本。
11.后代选择:通过多年的后代选择和优胜劣汰,最终培育出具有所
需特性的新品系。
二、两系法杂交水稻育种过程(两系法指的是A、B两个亲本系列):
1.亲本的选择:选择性状优良、互补性强的两个纯合系列作为A系和
B系亲本。
2.亲本的培育:通过系间连续自交和紧密选择,培育出稳定的A系和
B系亲本。
3.人工授粉:利用人工授粉,将A系的花粉施加在B系的雄蕊上,得
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关于两系法杂交水稻制种
摘要:本文着重介绍两系法杂交水稻制种的概念及要求、技术、主要的注意事项以及我对杂交水稻制种的认识。
关键词:两系法、杂交水稻,不育系
正文:
两系法杂交水稻是我国在世界上首先研究成功的一种利用水稻杂种优势的新技术。两系法水稻杂种优势利用途径,简化了繁殖和制种程序,减少了种子生产环节,降低了种子生产成本。两系法杂交水稻的选育成功,为水稻杂种优势利用又开辟了一条新途径。
一、两系法杂交水稻制种的概念及要求。
选择能使光温敏核不育系不育性表达完全的生态条件,将光温敏核不育性与配组父
本按一定的行比相间种植,使父母本花期相遇,并人工辅助授粉,获得生产应用的杂交水稻种子,这一过程即为两系法杂交水稻制种。
两系法与三系法杂交水稻的制种相比,既有共同点,又有特异性。两种途径的制种,其目标都要求制种产量高,种子纯度合格。制种的田间设计和操作过程大同小异,异交结实的自然条件,如对授粉期的天气状况、温度、湿度等有着共同的要求。
两系法杂交水稻的制种,母本是利用光温敏核不育系,不育性的表达是由细胞核基因和温光生态条件共同控制,只有在一定的温光生态条件下雄性不育性方能表达完全,制种的纯度方能得到保证。因此,在两系法杂交水稻制种上,种子纯度和产量都是主要目标,而且纯度是前提,只有在保证制种纯度的基础上求产量才有实际意义。为了保证两系法杂交水稻制种的种子纯度合格,制种季节安排和基地的选择有更严格的要求。
二、两系法杂交水稻高产制种技术。
在三系法杂交水稻制种中,由于母本不育性不受环境条件制约,因此不需要考虑不育系的育性敏感安全期,只需考虑抽穗授粉的安全期。二两系法杂交水稻制种则不同,其母本不育性的表达需要特定的光温条件,制种基地的选择和季节的安排,不但要考虑不育系育性敏感期的安全,又要考虑抽穗授粉期的安全,其中以育性敏感安全期为前提条件。
1、制种基地的选择。
制种基地的选择,除了三系杂交水稻制种基地的基本条件外,还必须考虑两个安全期的可靠性。例如,在湘西南海拔450米以上的单季稻去,三系制种较适宜,两系制种时不育系的育性敏感期安全可靠性较差,即使在高温季节的7月下旬至8月上旬,若遇上一天以上的降雨天气,气温也易降至24度以下,而且昼夜温差大,日最低气温往往在20度以下,可导致温敏不育系的不育性波动。因此,两系制种若在单季稻区进行,宜选择海拔350~450米、地势开阔、光照充足的稻区。在双季稻区进行两系制种,基地的选择范围较宽。但无论是单季稻区还是双季稻区制种,山坑田和冷水灌溉的田块,都不适宜。
2、制种季节安排。
在制种季节的安排上,考虑的因素是亲本生育期特性和育性敏感期安全气候条件的可靠程度。不育系育性敏感期的安全,保证了制种成功。但是,杂交水稻制种既要高纯度,又要高产量。从纯度与产量的关系上分析,在亲本纯度一定时,制种产量越高,杂交种子纯度越高。要使制种高产,在父母本苗穗结构合理、花期相遇的前提下,抽穗扬花授粉期气候条件的安全是保障。考虑到育性敏感安全期和抽穗扬花授粉安全期的有机结合,在安排上就要合理利用气候条件和亲本特性。一个不育系在某一地区表现的育性敏感安全的历期、安全不育历期,并不一定都是两系杂交水稻制种适宜时期。相反,一个地区最适宜的抽穗扬花授粉期,也一定能被两系杂交水稻制种所利用。只有在不育历期内,选择能使抽穗扬花授粉期安全系数大的某一段不育历期用于制种。例如,陪矮64S在长沙地区的育性敏感安全期为7月中
旬至8月下旬,可靠的不育期为8月初至8月中旬,然而在长沙地区制种的安全抽穗扬花授粉期为7月上旬至9月初,其中最适宜的时期是7月上旬至8月下旬。因此,陪矮64S在长沙地区制种,以秋制为好,利用8月上旬至中旬的育性敏感安全期和8月下旬的抽穗扬花授粉期为7月下旬至8月中旬,陪矮64S在这些地区制种,由于安全育性敏感期在7月下旬至8月中旬因而只能进行夏制,选择7月下旬为安全育性敏感期,8月中旬为抽穗扬花授粉期。
三、制种时的注意事项。
两系法杂交水稻制种是利用水稻的温,光敏雄性不育系(统称两用核不育系)做母本与恢复系杂交,利用其杂种优势生产杂交种子的活动。而水稻用两核不育系的最大特性是存在育性转换的现象,导致其育性转换的主导因子是温度(籼型)和光照(粳型)。气候条件(温度和光照)是影响两系制种的关键因素,所以,与三系法制种相比,两系法杂交水稻制种有更严格的要求。我认为需注意以下事项:
1、基地选择
目前我国利用籼型杂交稻种植较多,因此两系制种大多是籼型杂交稻种植,利用不育系是主要是光敏型不育系。也就是说,温度是影响制种安全的主要因素,日平均气温高于育性转换的临界温度时不育系表现不育,低于临界温度时表现可育。育性转换的温度敏感期一般在不育系幼穗分化的IV期至VI期。所以,在选择基地时,除了要考虑基地是否具备良好的土质、水源、交通、仓储、技术等因素外,还要考虑当地的气候条件,特别是温度条件。
2、合同签订
因两地制种特殊性和风险隐患,制种公司在预约生产前必须与生产基地签订制种合同,告知两系制种可能遇到的低温风险,可能造成的经济损失,明确双方应承担的责任。避免将来产生经济纠纷和矛盾,减少不必要的麻烦。
3、育性判断
由于两系不育系(制种母本)在育性敏感安全期内有可能遇到罕见的强低温天气以及母本群体中可能存在高临界温度的植株,可使母本产生短时的或部分的育性波动,出现不同的自交结实,影响所产种子的纯度。因此,在两系法制种操作过程中,必须的母本的育性安全与否进行判断。
4、田间去杂报纯
田间去杂是杂交水稻制种必不可少的环节,也是提高制种纯度的有效后控措施,两系制种田的田间去杂工作尤为重要。对于镜检结果显示没有问题或问题较轻的组合或田块,要严格按照田间分类镜检的结果及杂交比例,集中精力组织去杂专业队,责任到人,落实到田,分片包干,多次去杂,彻底去杂,逐块过堂,分类验收。以提高种子纯度,确保生产的种子达标合格。
5、及时宣布报废
对于镜检结果显示不能留种、自交结实严重的田块,要及早按报废处理进行管理,及时通知制种农户,以减少无效的成本投入,同时加强田间管理,争取提高产量,减少损失。
6、及早取样南鉴
即使镜检和隔离栽培都显示没有问题的种子田,也要尽早组织样品南鉴。为了尽早送检,于成熟期在田间直接割取一定数量的穗种,晾干后将样品迅速送至省级种子管理部门,统一提前送海南,组织种子鉴定。依据南鉴结果,对合格种子按批次加工包装,对不合格种子不得加工包装用于生产。
7、合同履行
对于质量合格的种子田,委托生产的种子企业要依法履行收购合同,对所产种子全部收购,按合同兑现全部种款。对于报废的制种田,依据合同约定,委托方和受托方双方分别承