水稻远缘细胞质导入恢复系产生远缘质核互作优势研究

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籼粳亚种问远缘杂种优势利用途径

籼粳亚种问远缘杂种优势利用途径

系限制 . 二系 不育 系的恢复谱 广 , 大部分 的籼粳稻 品种 都对
二 系不育系具有恢复能 力。 同时 , 二 系不育 系在选育时可通
三系 不育 系主要为 B T型不育 系。在具 体应用~ ,主要倾 向
于通过选育广亲和恢 复系和 B T型 不育系进 行配 组。选育广 亲和 不育 系实现亚种间配组 , 由于 现有广亲 和品种都不具有 对不育 系的保 持能 力,且农艺性状 较差 , 要 先通过 与保持 系
上海农业科技
2 0 1 3 — 1
籼粳亚种 问远缘杂市浦 东新 区农 业服 务 中心 川沙站
2 0 1 2 0 2 )
王依 明 王 冬翼 戴 国忠 吴雪 原 王 志雄
( 上海 市 浦 东新 区农业 技 术推 广 中心 2 0 1 2 0 1 )
不育 系/ 广 亲和恢复 系、 广 亲和二 系不育 系/ 广亲和恢复 系。 下面将 简要介绍这 2 条途 径在育 种实践 中的应用情 况。
1 三系不育 系/ 广 亲和 恢 复 系
优1 I 号” 、“ 甬优 1 3 号 ”先后通 过了国家审定 ,“ 甬优 6 号” 、 。 甬优 1 2 号 ”分 别于 2 0 0 6年和 2 0 1 1 年被 列入超级 稻名录。 2 广 亲和二 系不育系 /广亲和恢 复系 二 系法 由于其 本身一系两 用 , 可繁性 好 , 制种 程序相对 简便 、 成本低 , 且二 系不育 系育 性是受细胞 核隐形基因控制 的, 相 比三系 不育 系 由于是核 质互作 , 受 比较严格 的恢保关
了利用籼 粳亚种 间远缘杂 交技 术进 行超高 产杂 交水稻组 合
选 育的高潮 。 目前 , 籼 粳 亚 种 间远 缘 杂 种 优 势 利 用 途 径 … 般 有 : 三 系

作物育种学第八章 远缘杂交育种

作物育种学第八章 远缘杂交育种
育性减退 异源染色体可能伴有不良性状 不能用于生产,但可用于创造异替换系和易位系
附加系染色体鉴定
(2)异置换系:物种的一对或几对染色体被另一物种的染色体所取代 来源:由附加系(2n+1)与单体(2n-1)杂交再自交得到 染色体的代换通常在部分同源染色体间进行 (如普通小麦的4D与长穗偃麦草的 4E) (部分同源染色体在基因剂量、位置、DNA序列有很大差异,差异程度 因不同染色体而异,它们在功能上有一定补偿能力) 特性:染色体数目未变 细胞学和遗传学上都比相应的附加系稳定 有时可在生产上直接利用
易位系鉴定
4、诱导单倍体 远缘花粉在异种母本上常不能正常受精,但有时能刺激母本 的卵细胞自行分裂,诱导孤雌生殖,产生母本单倍体。 亲缘关系较远的两个亲本因细胞分裂周期不同等原因,其杂 种会排除亲本之一的染色体,产生单倍体植株。 如普通大麦与球茎大麦杂交F1,其球茎大麦的染色体消减而 得到大麦单倍体。 通过远缘杂交己在许多物种中成功地诱导出孤雌生殖的单倍 体。所以,远缘杂交也是倍性育种的重要手段之一。
(5)嫁接法 不育F1杂种嫁接到栽培种上,提高杂种的育 性(马铃薯)
三、杂种后代的分离和选择: 1、分离特点:
(1)分离规律不强 异源染色体缺乏同源性,导致减数分裂过程紊乱,形成不同染色体数目和质 量的各种配子,性状分离复杂且无规律。 (2)分离类型、生殖丰富、并有向两亲分化的倾向 远缘杂交后代,分离出中间类型、偏亲类型、亲本类型、亲本祖先类型、超 亲类型以及单倍体、非整倍体等某些特殊类型; 染色体消失、无融合生殖、染色体自然加倍;
(2)放宽早代选择的标准
早期世代的一些不良性状随染色体、重组而减弱或消失;只要具有某 些可取的经济性状,可进一步改造。
(3)灵活地应用选择方法 难以采用系谱法 混合种植法:如果要把不同种或亚种的一些优良性状和适应性组合起来,培育

浅析中国杂交水稻的成功经验

浅析中国杂交水稻的成功经验

浅析中国杂交水稻的成功经验编者按:杂交水稻是现代农业科技的重大成就之一,中国杂交水稻经过50多年的创新发展,成为了世界农业发展史上一道靓丽的风景线。

杂交水稻的大面积推广应用是世界作物科学与技术的重大突破,丰富了作物杂种优势理论和种子繁育学内容,促进了作物遗传育种学科的发展,不仅为其他作物杂种优势的利用提供了新方法,而且为中国乃至世界粮食安全提供了重要技术保障。

近期,中国工程院院刊《Engineering》刊发《杂交水稻》,系统全面地回顾并解读了杂交水稻发展历程中的重大事件,可作为一部杂交水稻发展简史呈现给读者。

文章指出,杂交水稻分为三系法、两系法和一系法三个战略发展阶段,朝着应用方法由繁到简、效率越来越高、优势水平由品种间到亚种间,甚至远缘杂种优势越来越强的方向发展。

文章总结了中国杂交水稻成功的经验:一是中国科学家在杂交水稻研究的不同阶段敢于创新、善于创新、不断创新的创新精神;二是在杂交水稻研究的关键时期组织全国性联合攻关的协作精神。

文章指出,未来在杂交水稻研究方面,应加强对种质资源的发掘和育种技术的创新,重点研究方向为水稻杂种优势固定,超高产品种培育,以及适应性广、适于轻简高效种植的品种创制。

一、引言杂交水稻是现代农业科技的重大成就之一。

1964年,袁隆平受一株具有显著杂种优势的天然杂交水稻的启发,率先在籼稻中开展雄性不育的研究,并于1966年首次报道“水稻的雄性不育性”,提出雄性不育系、保持系和恢复系“三系”配套利用水稻杂种优势的育种设想,开启了中国杂交水稻研究的序幕。

之后,相继研究成功了三系法和两系法杂交水稻并大面积推广应用,不仅为我国粮食安全作出了重大贡献,而且为水稻等自花授粉作物具有杂种优势提供了有力佐证。

中国杂交水稻经过50多年的创新发展,成为了世界农业发展史上一道靓丽的风景线。

本文客观、系统、全面地回顾并解读了杂交水稻发展历程中的重大事件,可作为一部杂交水稻发展简史呈现给读者。

二、杂交水稻概述杂交水稻分为三系法、两系法和一系法三个战略发展阶段,朝着应用方法由繁到简、效率越来越高、优势水平由品种间到亚种间,甚至远缘杂种优势越来越强的方向发展。

作物育种各论题库

作物育种各论题库

作物育种各论题库水稻部分一、名词解释:名词解释: (1) 雄性不育系:具有雄性不育特性(花粉败育)的品系或者自交系——S(rr)。

(2) 保持系:其花粉给不育系授粉,后代具有保持其雄性不育特性的品系或者自交系——N(rr)。

(3) 恢复系:其花粉给不育系授粉后代正常的品系或者自交系——N(RR)、S(RR)。

(4) 二系水稻:由光温敏核不育水稻不育系和恢复系杂交育成的杂交水稻,此法实现了一系二用,省去了保持系。

(5) 三系水稻:由三系的不育系和保持系制备的不育系和恢复系杂交制成杂交种水稻。

(6) 太空育种:利用航天工具搭载种子进入太空,利用其高真空、微重力、强的宇宙射线使种子发生诱变从而育种作物新品种的方法。

(7) 光温敏核不育水稻:由光照和温度主导其育性的转换,在其低温短日条件下可育高温长日条件下核不育的水稻。

(8) 孢子体不育:是指花粉育性的表现受孢子体(母体植株)的基因控制与花粉(配子体)身的基因无关。

(9) 配子体不育:是指不育系的花粉败育发生在配子体形成阶段,花粉的育性受配子体身基因型控制。

因此配子体基因为不育时花粉表现不育,配子体基因为可育时花粉表现正常。

(10) 诱变育种:是利用理化生的方法诱导作物发生变异,再经过人为选择育成作物新品种的方法。

(11) 变异体:没有经过人为施加压力使作物自然发生变异经过选择形成的变异个体。

(12) 突变体:经过人为的施加压力使作物发生变异筛选出的无性系变异。

(13) 原生质体:是指没有细胞壁的、裸露的、具有生命力的原生质团。

(14) 胞质杂种:是指在原生质体融合的前提条件下,是其中之一的细胞核有目的消失形成的细胞质杂交的种。

(15) 广亲和性基因:是指一些中间型水稻与籼稻和粳稻都能杂交成功,这种水稻称广亲和性水稻,这种水稻所具有的基因称为广亲和性基因。

(16) 垩白大小:垩白的投影面积占整个米粒投影面积的百分比。

(17) 垩白率:具有垩白米粒占整个供试验米粒的百分数。

水稻生物学特性—水稻栽培品种分类

水稻生物学特性—水稻栽培品种分类

栽培稻的分类
籼稻与粳稻的主要特征特性比较
项目

叶形、叶色

粒形、株型

芒的有无

颖毛状况
籼稻 叶片宽、叶色淡绿 粒细长略扁、株型较散 多数无芒或短芒 颖毛短而稀、散生颖面
粳稻 叶片窄、叶色深绿 粒短圆、株型较紧 有长芒、少数无芒 颖毛长而密、集生颖棱上
吸水发芽

耐寒性

分蘖繁茂性

耐肥抗倒性

脱粒性
减数分裂正常
图片引自毛玉姝(2012)
按不育发生的阶段分类
单核期前后败育
图片引自毛玉姝(2012)
按不育发生的阶段分类
2、配子体不育 雄性不育受配子体的支配。不育系花粉败育从二核期开始,这时花粉细胞壁进一步发育接近正常,细
胞核里由于双核中营养核的作用,细胞内有了淀粉积累,碘—碘化钾的染色反应呈现阳性,表现为圆形红 褐色至深褐色的败育花粉,称为染败。
栽培稻的分类
➢ 水稻与陆稻
水稻(包括深水稻和浮水稻)与陆稻 (也称旱稻)在植物学形态上差异不明显。 水稻通气组织发达,旱稻通气组织不发达 但根系发达,主要差异是耐旱性不同。
水稻的生活习性与沼泽植物的野生稻相 似,从而可以认定水稻是基本型,陆稻是 变异型。
深水稻 浮水稻
栽培稻的分类
在国外,根据稻作栽培过程稻田灌水深度的差异,有人又把水稻分为浅水稻(常 灌水层深度0~25cm)、中水稻(水层26~50cm)、深水稻(水层51~100cm)、浮 水稻(水层101~600cm)。
早稻:在完成光周期诱导时对日照没有严格要求。一般 认为早稻是经人工选择而形成的变异型。
中稻:对日长的反应介于早、晚稻之间。

(完整版)作物育种学总论期末试卷及答案

(完整版)作物育种学总论期末试卷及答案

华南农业大学期末考试试卷(A卷)201*-201*学年第二学期考试科目:植物育种学考试类型:(闭卷)考试考试时间:120分钟学号姓名年级专业10级农生、农信、农贸一、填空题(本大题共30空,每空0.5分,共15分)1、自然异交率≤4%是典型的自花授粉作物,自然异交率在50%~100%之间的是典型的作物,自然异交率介于两者之间的是作物。

2、现代化农业对作物品种的要求是、、、适应机械化。

3、下列作物的品种间杂交第一代是否分离?(在空白处注明是或否)小麦;甘薯;玉米。

4、根据瓦维洛夫的学说,作物起源中心有两个主要特征,即基因的多样性和显性基因的频率较高,所以又可名为基因中心和中心。

5、杂交育种中,单交组合代分离最大,复交组合代分离最大。

6、〔(甲×乙)×甲〕×甲的杂交式中,甲为亲本,乙为亲本。

7、诱变育种的作用主要表现在两方面,育成大量和提供大量。

8、诱变育种的M1代应采取方法控制分蘖,只收获上的种子。

9、远缘杂交主要有两方面的障碍:和。

10、同源多倍体无论植株、器官还是细胞的最大特征是。

11、遗传的雄性不育分为:和两种类型。

12、环境胁迫可分为:、和三大类。

13、作(植)物抗病性机制有:、、和等。

14、根据雄性不育的花粉败育特征,可以将花粉败育分为:无花粉型、、圆败和染败等四种类型。

二、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)1、作物育种的基本目的是培育符合()的新品种。

A.自然条件B.生产条件C.经济条件D.人类需要2、种质资源就是指作物的()。

A.所有品种B.地方品种C.新品种D.一切基因资源3、水稻品种南种北引时,以()易于成功。

A.早熟品种B.晚熟品种C.高产品种D.所有品种4、自花授粉作物纯系会产生遗传的变异的原因有()。

A.自交分离B.基因杂合性C.基因型纯合化D.天然杂交和基因突变5、杂交育种后代的选育方法中,集团混合选择法是在()。

A.早代不选,F4-F8代才开始选株建系B.分离世代每株只留一粒种子混合播种,F4-F8代才选取株建系C.在第一分离世代开始按成熟期,株高等相近类型归类,混收混播,至F4-F8代才选株建系D.分离世代选优株混收混播,F4-F8代才选取株建系6、在花粉培养中,所培养的外植体的染色体数目是()。

分子标记辅助育种技术

分子标记辅助育种技术

分子标记辅助育种技术分子标记辅助育种技术是在水稻、小麦、玉米、大豆、油菜等重要作物上,通过利用与目标性状紧密连锁的DNA分子标记对目标性状进行间接选择,以在早代就能够对目标基因的转移进行准确、稳定的选择,而且克服隐性基因再度利用时识别的困难,从而加速育种进程,提高育种效率,选育抗病、优质、高产的品种。

(一)发展回顾我国的农作物分子标记辅助育种的研究始于90年代初,在过去的近十年时间里,取得了重要的研究进展:1.构建了水稻等作物的染色体遗传图谱;2.构建了水稻染色体物理图谱;3.利用分子标记对我国作物种质资源遗传多样性进行了初步的研究;4.对一些重要的农艺性状进行了定位、作图与标记,相应的基因克隆已在进行。

在基因组计划开展以来的短短的几年时间内,主要农作物的遗传连锁图的绘制均已完成。

1996年我国用RFLP标记对水稻进行作图,构建了水稻12条染色体的完整连锁图。

此后,又构成了有612个标记的水稻遗传连锁图,较好地满足水稻遗传育种工作的需要。

除水稻之外,还绘制了谷子的RFLP连锁图。

构建了大豆分子标记遗传框架图、小麦野生近缘植物小伞山羊草的连锁图以及小麦的第1、第5、第6染色体部分同源群RFLP连锁图等。

1997年,利用广陆矮4号水稻品种构建的BAC文库,建立了631个长度不同的跨叠群。

用水稻遗传图谱上的RFLP标记及STS标记确定了631个跨叠群在水稻12条染色体上的位置,绘制出了水稻的染色体物理图。

该物理图长为352284Kb,覆盖了水稻基因组的92%。

我国近年来对作物的重要性状,如育性基因、抗性基因及产量性状基因的作图与标记方面开展了大量研究工作。

在育性方面,找到了与光敏核不育水稻的光敏不育基因位点连锁的RFLP标记。

定位了水稻不育系5460F的育性隐性单基因tms1,并找到与之紧密连锁(1.2cM)的RFLP标记。

定位水稻野败不育系恢复基因的两个主效基因Rfi3和Rfi4,初步确定了与其中Rfi3基因紧密连锁(2.7cM)的RFLP标记,并已转化为STS标记。

水稻不育系、保持系和恢复系是怎么回事

水稻不育系、保持系和恢复系是怎么回事

水稻不育系、保持系和恢复系早在1926年J· W·琼期就报道了水稻的杂种优势现象。

但是由于水稻是自花授粉作物,花器小且雌雄同花,靠人工去雄生产大量的杂交种是不可能的。

难怪有人曾一度认定,即使水稻有了强优势的亲本组合,也没有办法大量生产杂交种。

20年代未有人发现了水稻雄性不育现象,后经多年的研究,人们了解了水稻雄性不育的某些规律。

从50年代末到60 年代末,日本学者先后培育出了水稻的细胞质与细胞核互作所导致的不育类型,继而实现了水稻不育系、保持系和恢复系的“三系”配套,为水稻杂交种的生产开创了一条道路。

1958年日本学者胜尾清用中国的野生稻为母本与日本粳稻藤坂5号杂交,结果发现野生稻的细胞质可使杂种的雄花败育(花粉没有授精能力),为了获得纯合稳定的不育材料,他让野生稻与藤坂5号的杂种后代始终接受藤坂5号的花粉——这种杂种与其亲本之一的杂交称做回交。

如此回交几代之后,杂种除了细胞质来自原母本野生稻(杂种的细胞质由母本提供),其细胞核基因几乎都来自藤坂5号,遗传特性也几乎完全象藤坂5号,只是由于其细胞质来自野生稻,花粉不能正常发育,这便育成了藤坂5号雄性不育系。

与此同时藤坂5号便是该不育系的保持系,因为它与该不育系的杂交后代可以保持雄花不育性。

与之相反,另外一些品种与此不育系杂交的Fl代其雄花可能“恢复”可育,并可以自交结实,我们称这些品种为该不育系的恢复系。

如果不育系与恢复系匹配合适,便可以生产出具有强大优势的F1代杂种用于农业生产。

所遗憾的是,日本尽管在60年代末就实现了粳稻三系配套,但终因杂种优势不明显而未能应用于生产。

1964年我国湖南的袁隆平在洞庭早籼等品种中发现了一批天然不育材料,并提出了通过选育“三系”利用水稻杂种优势的设想,当时只是苦于找不到理想的保持系。

197O年他的合作者李必湖在海南省的野生稻群落中发观了一雄花败育株(简称野败),为水稻三系法制种提供了宝贵的种质资源。

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

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育种(1)三系法杂交稻的由来:两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1代优于双亲的现象称为杂种优势。

具体地讲,杂种F1代在生长势、生活力、繁殖率、抗逆性、适应性、产量和品质诸方面比双亲优越。

杂种优势可分为超亲优势、平均优势和竞争优势。

人们常说的杂种优势利用通常是指利用作物的竞争优势。

水稻是典型的自花授粉作物,雌雄同花。

水稻杂种优势利用,只有依靠雄性不育的特性,通过异花授粉的方式来生产大量的杂交种子的方法有多种,其中之一便是使用雄性不育系(A)、保持系(B)和雄性不育恢复系(R)来配制杂种一代。

由于这种利用水稻杂种优势的方法需要不育系、保持系和恢复系配套,故称为三系法杂种优势利用。

用此法培育的杂交水稻简称为三系法杂交稻。

水稻三系之间关系密切,其中不育系除了雄性器官发育不正常、花粉败育不能自交结实、抽穗吐颈不完全之外,其余性状与保持系基本无异。

保持系与不育系杂交,获得的不育系种子供来年制种和繁殖用;不育系与恢复系杂交,获得的杂交水稻种子供下季大田生产用;保持系与恢复系的自交种子则可继续作为保持系和恢复系用。

(2)三系法杂交稻育种的历史:1958年,日本东北大学胜尾清发现中国的红芒野生稻能导致藤板5号产生雄性不育。

1966年日本琉球大学新城长友以钦苏拉包罗Ⅱ为母本与台中65杂交,育成BT型不育胞质台中65A,并将该杂交组合后代的部分可育株经自交稳定选出了BT型不育系的同质恢复系,于1968年实现粳型杂交稻三系配套。

我国杂交水稻的研究始于1964年,当时在湖南安江农校任教的袁隆平从洞庭早籼、胜利籼和矮脚南特等籼稻品种中找到6株雄性不育株,并根据花粉败育情况分为无花粉型、败育型和退化型3种。

随后进行的遗传和数以千计的测交试验表明:这些材料属于单基因控制的隐性核不育,找不到能完全保持其不育特性的品种,利用价值不大。

1970年11月,李必湖等在海南省三亚市南红农场的水沟边发现了1株花粉败育的野生稻(简称野败),为雄性不育系的选育打开了突破口。

体细胞融合技术及在水稻育种方面的应用

体细胞融合技术及在水稻育种方面的应用

体细胞融合技术及在水稻育种方面的应用引言:水稻作为世界上最主要的粮食作物之一,在全球粮食安全中起着重要的作用。

为了提高水稻的产量和品质,科学家们不断探索新的育种方法。

体细胞融合技术作为一种重要的遗传改良方法,在水稻育种中得到了广泛应用。

本文将介绍体细胞融合技术的原理和水稻育种中的应用,并探讨其对水稻产量和品质的提高带来的潜力。

一、体细胞融合技术的原理体细胞融合技术是指将两个或多个体细胞合并成一个细胞,使得合并后的细胞具有多个细胞贡献者的遗传信息。

这项技术通过细胞融合剂的作用,使细胞膜破裂并融合,从而实现不同细胞的遗传物质的混合。

体细胞融合技术可以突破物种间的遗传障碍,克服传统育种方法中的限制,为育种提供了新的手段。

二、体细胞融合技术在水稻育种中的应用1. 提高抗病性:通过体细胞融合技术,可以将抗病水稻的抗病基因导入到优良品种中,从而提高水稻对病害的抵抗能力。

例如,将抗稻瘟病基因导入到高产优质水稻品种中,可以有效地提高水稻对稻瘟病的抗性,减少病害对产量的影响。

2. 提高耐逆性:体细胞融合技术可以将耐逆性相关的基因导入到水稻中,提高水稻对逆境的适应能力。

例如,将耐盐碱基因导入到水稻中,可以提高水稻对盐碱地的适应性,增加水稻在这些地区的种植面积。

3. 提高产量和品质:通过体细胞融合技术,可以将不同水稻品种的优良性状进行组合,创造出具有高产和优质的水稻品种。

例如,将高产水稻品种与优质水稻品种进行融合,可以同时提高水稻的产量和品质,满足人们对高产高质粮食的需求。

4. 创造新的水稻品种:体细胞融合技术可以实现不同物种间的杂交,创造出新的水稻品种。

这些新品种可能具有传统育种方法无法实现的优良性状,如耐病、耐逆、高产和优质等。

这为水稻育种带来了更多的可能性。

三、体细胞融合技术在水稻育种中的潜力体细胞融合技术在水稻育种中的应用已取得了一些成果,但仍有许多挑战需要克服。

首先,体细胞融合技术需要解决细胞融合效率低、杂种后代稳定性差等问题。

三系杂交水稻的利用原理

三系杂交水稻的利用原理

三系杂交水稻的利用原理三系杂交水稻是利用杂交优势提高水稻的产量和抗逆性的一种育种方法。

其利用原理主要涉及三系杂交水稻的核心技术,阳性核不育系、阴性核不育系和恢复剂的应用。

三系杂交水稻的利用原理可以分为四个步骤:制备阳性核不育系,制备阴性核不育系,制备恢复剂以及配制杂交种子。

首先,制备阳性核不育系。

阳性核不育系是指不具备精子活力的水稻株系。

通过诱导水稻株系发生某种突变或不育基因的介导,可以获得阳性核不育系。

具体而言,一种常见的方法是通过染色体敲除技术或辐射诱导来获得阳性核不育系。

核不育系的特点是有利于杂交种子的采集和保存。

其次,制备阴性核不育系。

阴性核不育系是指具有精子活力但卵子不育的水稻株系。

与阳性核不育系相反,阴性核不育系的不育性主要是由于卵母细胞的不育性引起的。

通过遗传和细胞学的方法,可以将这种阴性核不育基因引入到水稻品种中。

引入该基因后,卵母细胞无法正常发育,导致不育性。

第三,制备恢复剂。

恢复剂是指可以恢复阴性核不育系的育性的水稻品种。

在阴性核不育系配子时,恢复剂提供的基因使得该阴性核不育系的卵子恢复正常发育能力。

恢复剂通常是很多常见水稻品种或其他稻种,其使阴性核不育系的不育性被抑制,从而形成具有正常育性的杂交子代。

最后,配制杂交种子。

利用阳性核不育系作为种子亲本,通过人工授粉,将恢复剂的花粉施加到阳性核不育系的柱头上。

经过授粉后,子代种子就是三系杂交水稻的杂交种子。

三系杂交水稻的利用原理可以总结为利用阳性核不育系、阴性核不育系和恢复剂的互作,实现了水稻的杂交育种。

通过引入不育系制度,杂交种子的制备和保存变得更加方便和高效。

阳性核不育系保证了水稻花粉的不育性,而阴性核不育系则保证了卵母细胞的不育性。

恢复剂的作用是恢复阴性核不育系的卵母细胞的育性,使得杂交种子能够正常发育。

通过这种杂交方式,可以充分利用水稻的杂种优势,提高水稻的产量和抗逆性,推动水稻育种事业的发展。

水稻不育系、保持系和恢复系是怎么回事

水稻不育系、保持系和恢复系是怎么回事

水稻不育系、保持系和恢复系早在1926年J· W·琼期就报道了水稻的杂种优势现象。

但是由于水稻是自花授粉作物,花器小且雌雄同花,靠人工去雄生产大量的杂交种是不可能的。

难怪有人曾一度认定,即使水稻有了强优势的亲本组合,也没有办法大量生产杂交种。

20年代未有人发现了水稻雄性不育现象,后经多年的研究,人们了解了水稻雄性不育的某些规律。

从50年代末到60 年代末,日本学者先后培育出了水稻的细胞质与细胞核互作所导致的不育类型,继而实现了水稻不育系、保持系和恢复系的“三系”配套,为水稻杂交种的生产开创了一条道路。

1958年日本学者胜尾清用中国的野生稻为母本与日本粳稻藤坂5号杂交,结果发现野生稻的细胞质可使杂种的雄花败育(花粉没有授精能力),为了获得纯合稳定的不育材料,他让野生稻与藤坂5号的杂种后代始终接受藤坂5号的花粉——这种杂种与其亲本之一的杂交称做回交。

如此回交几代之后,杂种除了细胞质来自原母本野生稻(杂种的细胞质由母本提供),其细胞核基因几乎都来自藤坂5号,遗传特性也几乎完全象藤坂5号,只是由于其细胞质来自野生稻,花粉不能正常发育,这便育成了藤坂5号雄性不育系。

与此同时藤坂5号便是该不育系的保持系,因为它与该不育系的杂交后代可以保持雄花不育性。

与之相反,另外一些品种与此不育系杂交的Fl代其雄花可能“恢复”可育,并可以自交结实,我们称这些品种为该不育系的恢复系。

如果不育系与恢复系匹配合适,便可以生产出具有强大优势的F1代杂种用于农业生产。

所遗憾的是,日本尽管在60年代末就实现了粳稻三系配套,但终因杂种优势不明显而未能应用于生产。

1964年我国湖南的袁隆平在洞庭早籼等品种中发现了一批天然不育材料,并提出了通过选育“三系”利用水稻杂种优势的设想,当时只是苦于找不到理想的保持系。

197O年他的合作者李必湖在海南省的野生稻群落中发观了一雄花败育株(简称野败),为水稻三系法制种提供了宝贵的种质资源。

中国杂交水稻和水稻分子育种研究与发展概况

中国杂交水稻和水稻分子育种研究与发展概况
收稿日期:2009—11—12
见远缘基因的引人和利用对杂交水稻的成功是重要的 遗传物质基础。 三系杂交水稻恢复系的选育过程是利用了国际水 稻研究所选育的水稻品种IR8、IR24等为代表的一系 列品种或其衍生系作为父本,从而配制出具有强优势 的杂交水稻组合。我国杂交水稻推广面积最大、时间最 久的杂交稻组合汕优63的恢复系明恢63就有国际水 稻研究所选育的水稻品种IR30的亲缘;我国杂交水稻 早期推广的强优杂交水稻组合南优2号的恢复系也是 国际水稻研究所的IR24;还有我国广泛应用的其他杂 交水稻强优组合汕优3号(珍汕97A/IR661)、汕优8号 (珍汕97A/IR28)、威优6号(V20A/IR26)、威优30号 (V20A/IR30)等都是以国际水稻研究所选育的水稻 品种作为恢复系品种的[4】。王三良、阳峰萍等对我国
CROP RESEARCH
中国杂交水稻和水稻分子育种研究与发展概况
万昕,李海林,罗斌,徐庆国。
(湖南农业大学农学院,长沙410128) 摘要:总结回顾了中国杂交水稻和水稻分子育种的发展历程,提出了我国杂交水稻和水稻分子育种技术相结合的途径, 指出了今后我国杂交水稻和水稻分子育种工作的发展前景。 关键词:杂交水稻;分子育种;中国 中图分类号:S511.032 文献标识码:A 文章编号:1001—5280(2009)05—0306—04
2水稻分子育种研究概况
1974年,中国科学院上海生化研究所周光宇教授 创造出植物分子育种的理论(植物分子杂交理论)和技 术(花粉管通道法)。之后,她本人和许多农业科技工作 者在棉花、小麦、大豆、蔬菜等农作物上进行了分子育 种的实践和理论探讨,培育出了一大批农作物新品种。 1989年湖南农业大学万文举用“外源DNA溶液浸胚 法”将慈利玉米DNA导入水稻品种湘早籼8号,于 1990年获得变异株[1副,1991年选出系列水稻品系,其 中水稻品系GER一1于1993年通过鉴定,1994,---,1995 年种植面积达14万公顷[3]。湖南省慈利县水稻研究所

作物育种学重点整理

作物育种学重点整理

水稻育种学:名词解释:1.水稻配子体雄性不育:水稻花粉的不育是受花粉本身的基因所控制的不育类型。

F1植株上的花粉一半可育,一半不育,表现为穗上分离;F2没有不育株出现。

2.水稻孢子体雄性不育:花粉不育孢子体基因型控制的水稻雄性不育型。

3.矮源:含有矮化育种所需要的矮杆,半矮杆基因的品种资源。

4.垩白米率:带有垩白(心白、腹白、背白)的米粒占调查米粒的百分率。

5.粘稠度:4.4%冷米胶的长度,以mm表示。

胶稠度大的品种,饭软,饭冷不回硬。

6.育性亲和源:与籼稻和粳稻分别杂交,杂种自交结实率都正常的水稻品种资源。

7.糊化温度:淀粉粒在热水中发生不可逆膨胀时的温度。

糊化温度高,所需蒸煮时间长。

8.品种间杂交指籼稻或粳稻亚种内的品种之间的杂交,而籼稻品种和粳稻品种之间杂交,则称亚种间杂交。

凡亲缘关系近的不同生态型品种间杂交,也属于品种间杂交填空:1.我国籼稻核质互作雄性不育系的培育成功关键在于野生稻资源的利用。

2.水稻花药培养诱导愈伤组织培养基和培养条件是N6培养基+黑暗。

3.20世纪70年代我国水稻育种最有影响的成绩是培育成功了杂交稻。

4.我国杂交籼稻三系配套成功,关键的突破是野生稻群体中找到了不育细胞质。

5.普通野生稻是我国分布最广的野生稻。

6.水稻转基因育种涉及:目的基因的克隆,载体的构建,转基因植株的获得极其在育种实践中的应用。

7.诱变处理水稻种子后,性状分离最大的世代是M2代。

7.我国大面积种植的两系杂交稻中,绝大多数组合的雄性不育系是温敏不育系。

8.杂种稻优势主要表现在:1.发芽快、分蘖强、生长势旺盛2.根系发达、吸肥能力强3.穗大粒多简答:1.简述水稻育种的5个发展时期及代表性成就。

1.起步时期(1920-1949):20世纪的20年代开始有计划的开展水稻育种。

2.品种整理和评选利用时期(1949-1959):收集水稻品种4万份。

评选出很多优良地方品种和早期的改良品种,如早籼品种南特号,中籼品种胜利籼,晚籼品种浙场9号,中粳品种西南175和黄早壳20日,晚粳品种老来青等。

杂交水稻育种的三系法、二系法和一系法

杂交水稻育种的三系法、二系法和一系法
表现 为雄性不育 。即雄性不育系 只能是 s r) (r 。
保持系。因而能简化繁殖、 制种程序 , 使种子成本下
降 。③ 避免不育细胞质 的负效应。 由于光温敏型雄性 不育受环境 条件 影 响较大 , 目 前 未能像三系法杂交 水稻那样 大面积 推广 ( 正逐渐 但 取代三系法育种) 。 二系法对选育 品种 间和亚种 间组合 均适 用 , 用 但
能够抑制 细胞质 不育基 因( ) s 的表达 , 因此 , 当细胞核 可育基 因( ) R 存在时 , 植株表现 为雄 性可育 ; 当细胞质
基 因为可育基因 ( 时 , N) 无论 细胞 核 具有可 育基 因还 是不育基因 , 植株 都表现 为雄性 可育 ; 只有 当细胞核不 育基 因(r与细胞质不育基因( ) r ) S 同时存在 时 , 植株才
得 以保 持) 。在实践 中控制 日照主要靠 自然光源 、 控制接受 其他植株 的花粉 而
产生种子 。同种植物中具有可遗传 的雄性不 育性状的 植株群体 叫雄性 不育 系 ( 称不 育 系 ) 简 。有 了不育 系 用于杂交育种 , 免除 了人 工去雄 工作 , 省 了劳力 、 就 节
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生物学 教学 2 7 g3卷) 2 0 g( 0 2 第1期
华 东师 范 大 学《 学教 育》 志征 稿 及 科 杂 举办“ 中学教 师 论 文评选 " 的通 知



《 学教育》 科 杂志 是 由国家 教育 部 主管、 华东
保证 杂交种 的纯度。
不育 系的产 生其 实 是基 因 突 变 的结 果 。研 究 表 明, 小麦 、 水稻和玉米等作物 , 它们 的雄蕊是 否可育 , 是 由细胞核和细胞 质中的基 因共 同决定 的。在 细胞核和

野生稻优良基因资源的研究与应用进展

野生稻优良基因资源的研究与应用进展

野生稻优良基因资源的研究与应用进展李莉萍;应东山;张如莲【摘要】野生稻是栽培稻的野生近缘种,作为重要的基因资源,具有诸多的优良性状,如野生稻对病虫害的抗性、对各种逆境的耐受性以及胞质雄性不育等,已被广泛应用于现代栽培稻的育种改良,成为栽培稻遗传改良的丰富基因源和不可替代的物质基础。

本文综述了野生稻优良基因的发掘和种质资源的利用现状,总结了野生稻保护和利用目前存在的问题,并对其在水稻育种中的应用潜力做出了展望。

%Wild rice is the closely related wild relatives of cultivated rice. As an important genetic resource of rice, it exists a number of elite genes, such as resistance to diseases and insect pests, tolerance to different kinds of stresses and its cytoplasmic male sterility, which have been widely used in cultivated rice breeding. Wild rice is considered to be a rich gene pool and unreplaced basic material for rice genetic improvement. This paper reviewed the discovery of favorable genes and the utilization of germplasm resources in rice breeding, the problems of current research in wild rice were summarized, the utilization potential in rice breeding were prospected for future.【期刊名称】《热带农业科学》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】8页(P34-41)【关键词】野生稻;优良基因;应用;进展【作者】李莉萍;应东山;张如莲【作者单位】中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业部华南作物基因资源与种质创制重点实验室海南儋州 571737;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业部华南作物基因资源与种质创制重点实验室海南儋州 571737;中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业部华南作物基因资源与种质创制重点实验室海南儋州 571737【正文语种】中文【中图分类】S511.9稻属(Oryza L.)属于禾本科(Poaceae)的稻亚科(Oryzoideae)。

作物育种学总论期末试卷及答案

作物育种学总论期末试卷及答案

华南农业大学期末考试试卷(A卷)201*-201*学年第二学期考试科目:植物育种学考试类型:(闭卷)考试考试时间:120分钟学号姓名年级专业10级农生、农信、农贸一、填空题(本大题共30空,每空0.5分,共15分)1、自然异交率W4%是典型的自花授粉作物,自然异交率在50%〜100%之间的是典型的作物,自然异交率介于两者之间的是作物。

2、现代化农业对作物品种的要求是、、、适应机械化。

3、下列作物的品种间杂交第一代是否分离?(在空白处注明是或否)小麦;甘薯;玉米。

4、根据瓦维洛夫的学说,作物起源中心有两个主要特征,即基因的多样性和显性基因的频率较高,所以又可名为基因中心和中心。

5、杂交育种中,单交组合代分离最大,复交组合代分离最大。

6、((甲X乙)X甲〕X甲的杂交式中,甲为亲本,乙为亲本。

7、诱变育种的作用主要表现在两方面,育成大量和提供大量。

8、诱变育种的M1代应采取方法控制分蘖,只收获上的种子。

9、远缘杂交主要有两方面的障碍:和。

10、同源多倍体无论植株、器官还是细胞的最大特征是。

11、遗传的雄性不育分为:和两种类型。

12、环境胁迫可分为:、和三大类。

13、作(植)物抗病性机制有:、、和等。

14、根据雄性不育的花粉败育特征,可以将花粉败育分为:无花粉型、、圆败和染败等四种类型。

二、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)1、作物育种的基本目的是培育符合()的新品种。

A.自然条件B.生产条件C.经济条件D.人类需要2、种质资源就是指作物的()。

A.所有品种B.地方品种C.新品种D. 一切基因资源3、水稻品种南种北引时,以()易于成功。

A.早熟品种B.晚熟品种C.高产品种D.所有品种4、自花授粉作物纯系会产生遗传的变异的原因有()。

A.自交分离B.基因杂合性C.基因型纯合化D.天然杂交和基因突变5、杂交育种后代的选育方法中,集团混合选择法是在()。

A.早代不选,Fj%代才开始选株建系B.分离世代每株只留一粒种子混合播种,^-%代才选取株建系C.在第一分离世代开始按成熟期,株高等相近类型归类,混收混播,至F4-F8代才选株建系D.分离世代选优株混收混播,^-%代才选取株建系6、在花粉培养中,所培养的外植体的染色体数目是()。

作物远缘杂交不亲和名词解释

作物远缘杂交不亲和名词解释

作物远缘杂交不亲和名词解释作物远缘杂交不亲和,是指来自不同地理区域且基因型有较大差异的植物间进行杂交时,由于生理生化特性和遗传的差异,导致后代杂种的生长发育障碍、种子繁殖力下降或者无法实现杂交的现象。

远缘杂交不亲和现象是植物繁育中的一个重要问题,也是农业生产中不可忽视的障碍。

对于作物远缘杂交不亲和的研究和解决,不仅是对植物生殖和进化的深入研究,更是为了解决世界粮食安全和利用农业资源的重要理论和技术问题。

一、作物远缘杂交与不亲和现象的概念解释1.1 作物远缘杂交的定义作物远缘杂交是指在不同亚种、种或属间进行杂交。

由于远缘种间的基因型差异明显,纯合子的发育和存活受到严重威胁;远缘杂交后代生殖器官的形成与发育也受到程度不一的抑制;由于杂交后代不育或百感度不同,导致远缘杂交的后代通常无法作为良种传统育种,也无法用于品种改良。

比如小麦与黑麦的杂交,玉米与苏打河狼尾草的杂交,水稻与裸穗咸水草的杂交等。

1.2 不亲和现象的形成原因远缘杂交不亲和现象是由于亲本间的生理生化特性和遗传因素的差异所导致的。

主要表现为:(1)代谢不相容:远缘杂交表现出比近缘杂交更严重的代谢不相容,如碱基配对和蛋白质合成等关键生物化学过程受到抑制等。

(2)细胞核互作:在远缘杂交中,亲本间的细胞核无法相互作用,导致杂种的生长发育受阻。

(3)遗传因素:远缘杂交中,由于基因型的差异,杂交后代中代谢途径的调控被破坏,导致生殖器官的形成和功能障碍。

1.3 作物远缘杂交与不亲和现象的影响作物远缘杂交与不亲和现象对农业生产产生了诸多不利影响,主要表现在:(1)制约了新品种育种的进展:远缘杂交不亲和限制了作物遗传资源的有效利用,给新品种的育成带来了一定的困难;(2)制约了产量和品质的提高:远缘杂交后代的不育和生长发育不良,降低了作物的产量和品质,限制了农作物的生产潜力;(3)制约了作物品种改良:远缘杂交不亲和使得许多优良性状无法进行有效的引入和利用,制约了作物品种的改良。

水稻基因打靶与悬浮细胞团转基因体系研究的开题报告

水稻基因打靶与悬浮细胞团转基因体系研究的开题报告

水稻基因打靶与悬浮细胞团转基因体系研究的开题报告一、研究背景水稻是世界上重要的粮食作物之一,对全球粮食安全具有重要的作用。

然而,水稻的种质资源相对较少,种植面积有限,虽然近年来其产量有所增加,但仍然存在着许多问题,如全球变暖、气候极端化等环境变异带来的影响,病虫害的侵袭以及人口增长,加之种植面积所限制,使得水稻的产量难以大幅提升。

因此,构建优质高产的水稻品种具有十分重要的意义。

基因技术是改良作物品种的重要手段之一,通过基因修饰,可以对水稻的生长和发育、病虫害抗性等方面进行调控。

目前,主要的基因技术手段是利用转基因技术,将外源基因导入水稻中,从而达到改良水稻品种的目的。

水稻基因打靶技术和悬浮细胞团转基因体系是目前常用的两种转基因技术,具有高效、精准、可再生等优点。

二、研究内容及方法1.水稻基因打靶技术本研究基于水稻基因打靶技术,打靶基因为水稻渗透调节因子 OsTPP1。

通过利用CRISPR/Cas9系统设计靶标,体外合成靶向RNA和Cas9蛋白,将其导入水稻愈伤组织细胞中,通过大量筛选后,获得有目的的基因靶向编辑。

通过对转基因水稻进行一系列生理生化指标测定,研究OsTPP1对水稻生长发育的调控机制。

2.悬浮细胞团转基因体系本研究建立悬浮细胞团转基因体系,从中得到转基因水稻愈伤组织。

使用CaMV 35S启动子控制目的基因表达,将黄色荧光蛋白(GFP)引入水稻愈伤组织中。

在此基础上,研究GFP对水稻愈伤组织生长与发育的影响。

三、研究意义本研究旨在探究水稻基因打靶和悬浮细胞团转基因技术在水稻基因修饰中的作用与机制。

研究结果可为构建高产优质的水稻品种提供基础理论和实践指导,为传统育种模式与现代基因技术的结合提供新思路。

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质 品 系泰 D核 质 1号 以及 D一 6 红 莲型 不育 系 的恢 复 系 ) 0( 。
12 试 验 设 计 .
注 : 据调查年份为 20 数 05年 。 表 1 下 司。
在 考察 质 核 互作 对 水 稻 主要 农 艺 性 状 影 响 的 试验 中 ,
为进一 步证 明远缘 细胞 质核互 作优 势 , 以同核 不 同质 的 亲本 与同一父 本进 行杂 交 , 获得 的 F 种 子随机 种植 , 小 所 1 每 区 4行 , 每行 1 。 田肥 力基 本一 致 , 田管 理 与 当地 生 O株 大 大
表 3 泰 D 核质 1号 与其 回交 亲本农 艺 性状 比较
注: 数据调查年份 为 2 0 0 8年 。
23 远 缘核 质 杂种 品系泰 D 核质 1号 示范表现 及栽 培技 术 .
20 0 8年 示范 种 植 , 平均 产 量 l. t m 右 。 宁 县新 宁镇 05 / 左 h 武 沙 田村 一农 户种植 01 m , 收产 量 1 2 g m ; 宁县 . h 2实 5 09 0k h 武
表 1 同核不 同质 对主 要性 状 的影响
细 胞 质 导 人恢 复 系产 生远 缘 质核 优势 的 利 用还 未 见 报 道 。
笔 者根据 雄性 不育 系与保 护 系核质互 作产 生不 育 , 并产 生超 强 的穗 数优 势这一 现象 。 用雄性 不育 系与恢 复 系通过 连续 利 核 置换 产生 可育 , 且产生超 强优 势 , 并 进行 一 系列试验研 究 。
农 艺学
现 代农 业科 技
21 第 1 0 1年 3期
水稻远缘细胞质导入恢复 系产 生远缘质核互作优势研究
余涵 文 叶存样 汪 洋
( 西省九江市武宁县农业局 , 江 江西 武 宁 3 2 0 ) 0 3 0
摘 要 研 究水稻 远 缘 细胞质 导入 恢 复 系产 生远 缘质 核 互作 优 势 , 果表 明 : 同质 源的 质核 优 势不 同 , 缘 质核 互 作 具有 优 势 , 缘 结 不 远 远 核 质 杂种优 势 可稳 定遗 传 。 关键 词 水 稻 ; 核 互作优 势 ; 缘 细胞质 ; 复 系 质 远 恢 中图 分类 号 ¥ 3 . 3 43 文献标 识码 A 文章 编号 l o — 7 9 2 1 ) 3 0 7 一 1 0 7 5 3 ( 0 1 1 — 0 2 O
以粤 泰 A为 母 本 , 以恢 复 系 D 0 一 6为回 交 父本 , 交 6 回 代 后 自交 2代 , 2 0 于 0 7年 育 成 了 核 质 杂 种水 稻 品 系 , 定 暂
以 协青 早 A 珍 汕 9A 和粤 泰 A 以及 其相 应 保 持 系 为 、 7
表 2 同核不 同质 亲本 与 同一父 本杂 交 F 1优 势 比较
名 为泰 D核 质 1号 。0 8年 , 20 中稻 田间种植 了核 质 杂种水稻 品 系泰 D核 质 1号与 其 回交亲 本 , 评价 其 表现 。 远缘 核 质 杂
ห้องสมุดไป่ตู้
种 品 系泰 D核 质 l 比供 体 亲 本 增产 3 .%, 要体 现 在 号 78 主 单株 有效 穗数 的增 加 ( 3 。 表 )
1 材 料 与 方 法 11 试 验 材 料 .
研 究 材 料 主 要包 括 不 育 系 有协 青 早 A、 汕 9 A和 粤 珍 7
泰 A 以及 相 应 的保 持 系 ; 协青 旱 明 恢 6 F 、 青 早 B明 3 1协 , 恢 6 F 、 汕 9 A 明 恢 6 F 、 汕 9 B明 恢 6 F 、 缘 核 31珍 7/ 3 1珍 71 3 1远
水 稻 杂 种 优 势利 用 , 目前是 将 2个 遗传 上纯 合 的 品种 进 行 杂交产 生 的杂一代 优势 的应用【 , 将水 稻雄性 不 育系 而
材 料 , 究质 核 互 作对 穗 数 的 影响 。 果 表 明 , 生 稻 细 胞 研 结 野
质对 每 株 穗 数 影 响很 大 。 株 穗 数 的 增加 幅 度 为 2 .7 每 96 %~ 3 .2 表 1 。 1 %( 8 ) 由于 保持 系的细 胞 质均 是 栽 培稻 的 细胞 质 , 而 其相 应不育 系的细 胞 质来 自野 生稻 , 因而这 种远缘 的质 核 互作( 核质 杂种 ) 了产生水 稻雄性 不 育性这 一特性 外 , 会 除 还 产 生远 缘 质核 杂种 优势 , 主要 体现 在 水稻 单株穗 数 的增加 。
13 调 查 项 目 -
产 条件 类 似 。 熟 期 各 小 区 中 间 2行 各 取 5 ( l ) 成 株 共 0株
进 行单 株 考 种 , 以单 株 测计 产 量 。 果 表明 : 生稻 细 胞 质 结 野 较 栽培 稻 细胞 质 能 产 生 明显 的质核 互 作 优 势 , 种 远 缘 质 这 核 互 作 优 势 主要 表现 为单 株 有效 穗 数 和 单 株 产 量 的增 加 ( 2 , 加幅度 分 别为 2 .2 3 .9 2 .3 2 .3 表 )增 22 %~ 52 %、 1 %~ 59 %。 4
22 远 缘 细 胞 质 与 栽 培 稻 细 胞 核 产 生 的 核 质 杂 种 水 稻 培 育 .
收 获 时各 小 区取 中 间 5株 进 行考 种 , 查 株 高 、 长等 考 穗
性 状 , 小 区实 收实 测其 产量 。 分
2 结 果 与 分 析
21 质核 互作 ( . 核质 杂种 ) 水稻 主要 农艺 性状 的影 响 对
将 试 验 材料 种 植成 4行 小 区 , 每行 栽 插 1 , 中 间行 1 0株 取 0 株进 行考 种 。在考 察比 较远缘 核 质品 系产 量 的试验 中 , 次 3
重 复 , 用随 机 排 列 。 小 区 种植 8行 , 行 4 采 每 每 0蔸 , 株 距 行
2 .3e 1 . m。 周设保 护行 。 33 mx 33 e 四 3
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