第一章水稻杂种优势理论

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水稻杂种优势及其分子机制研究

水稻杂种优势及其分子机制研究水稻是全球最重要的粮食作物之一，全球有半数以上的人口以水稻为主食。

但是，不同品种之间的产量和抗逆能力差异较大，且单纯品种的产量和质量也有限。

因此，利用杂交优势增加水稻产量已经成为研究的热点之一。

一、水稻杂种优势概述杂交优势，也称花系优势，是指由杂交后代相对于其双亲的表现出来的种种有利的性状。

杂交优势主要表现在水稻产量、抗逆性能、养分利用效率等方面。

1、水稻杂种优势对产量的影响水稻杂交优势大大增加了产量，将两个不同的纯种水稻杂交得到的三系杂种可以提高平均产量10%~20%。

这是由于不同的亲本之间，不同的基因型带来了更多组合产生更多的优势效应。

2、水稻杂种优势对养分利用效率的影响水稻杂交优势使得植物对养分的利用更高效。

根据相关研究表明，在高氮水稻田中，杂交水稻的光合作用效率比单交水稻高出47%；在低氮水稻田中，杂交水稻的穗重和单穗粒数都高于单交水稻。

3、水稻杂种优势对抗逆性的影响杂交优势使杂交水稻对病害的抗性、耐旱性和耐盐性更加强。

杂交水稻具有更强的韧性和更高的生产力，能够适应不同的环境开展高效稳产。

二、水稻杂交优势的分子机制研究杂交优势的分子机制，有助于了解其基本原理并促进进一步提高水稻产量。

已经有许多关键基因被发现，这些基因对杂交优势的形成起着重要作用。

1、加速子增殖加速子增殖是水稻杂种优势的一个关键点，是杂交后代各自作用基因(miRNA、mRNA)的相对数量与其表现差异的起因之一。

加速子增殖在控制杂交优势中的起重要作用是经实验证明，只要加速子有过度表达，由杂交后代产生的优异表型就会变得超过单亲纯种的范畴。

2、基因表达调控许多水稻杂交优势相关的基因在表达过程中，杂交后代与单亲的表达存在着较大程度的表达差异。

这种不同可能会导致一些生物学过程的变化，从而影响植物的形态和变型。

研究人员对此做出的结论是，对于水稻种群杂交优势的形成和维持，其简单的差异调节要超过单亲的差异调整。

水稻杂种优势的理论探讨1)

方法简便，重复性也较高，其应用的范围可能是
［１ｕａａｄｒ．１７．ａ．ｅｅ．５（）５ＫｒｔａＯｎｍｕａ，８ＪｐｎＪＧｎｔ３４；９ａ．．
２１２５．５－５
较广的。至于在某些植物染色体上显示的全带和较宽的着丝点带，这可能与染色休本身的长
组合具有三种亲缘关系较远的遗传因子，而构成恢复系的核与保持系的核、野败型细胞质和保持系的核与野败型细胞质等三对矛盾。但Ｂ
组合只来源于两个亲本的遗传因子，构成恢复
系的核与保持系的核和保持系的质等两对矛盾。所以，Ａ组合的优势比Ｂ组合强，是由于核质互作的结果。因此，核质互作也应是杂种优
代
Ａ组合优于Ｂ组合数（个）
所占组合的
６．９２．２６．９７．７２．２４２１４．４２８５１４
７．７７．２３．１５．４９．６８５１４５７７１２８
百分数（％）
长、抽穗期、成熟期及发病情况等。考种项目有：单株有效穗数、株高、穗长、穗第一次枝梗
以提高其结实率。同时，结实率也受环境因素的影响，遗传力不强。因此，我们认为野败型雄性不育系的不育胞质对杂种优势一般呈正效应，
提高。试验结果表明，不育系的生长势、抗病性等都比同型保持系强，三个不育系的分萦力都
高于保持系，整个试验过程不育系以及所配的
在选配三系组合时，除注意选择恢复力强的恢
化性状因受叶绿体基因组和核基因组联合控
亲细胞核之间的异质作用，没有涉及母本细胞质与父本细胞核之间的关系，事实上双亲杂交结合后，Ｆ的核质之间是存在一定的相互作其：

杂交水稻的育种原理与推广实践

杂交水稻的育种原理与推广实践杂交水稻是现代农业领域的一项伟大成就，它对解决全球粮食问题发挥着不可替代的重要作用。

一、杂交水稻的育种原理（一）杂种优势杂种优势是杂交水稻育种的核心理论基础。

杂种优势指的是两个具有不同遗传组成的亲本杂交产生的杂种第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等方面比其双亲优越的现象。

在水稻中，杂种优势表现得非常明显。

例如，杂种水稻可能具有更强的根系，能更好地从土壤中吸收水分和养分；其茎杆可能更加粗壮，增强抗倒伏能力；叶片光合作用效率更高，从而为高产奠定基础。

（二）雄性不育系的利用雄性不育系是杂交水稻育种中的关键材料。

雄性不育是指植物雄性器官发育不良，不能产生正常的花粉，但是雌性器官发育正常，能够接受外来花粉受精结实。

在杂交水稻中，利用雄性不育系可以避免人工去雄的繁琐操作。

科学家们发现了一些天然的雄性不育株，然后通过不断的选育和改良，培育出了稳定的雄性不育系。

当有了雄性不育系后，再选择合适的恢复系与之杂交。

恢复系具有恢复雄性不育系育性的能力，能使杂交后代正常结实。

为了保证杂种优势的最大化，还需要精心选择保持系。

保持系与雄性不育系杂交后，后代仍然保持雄性不育的特性，这样就可以持续繁殖雄性不育系。

通过雄性不育系、保持系和恢复系的“三系”配套，就能够实现杂交水稻种子的大规模生产。

（三）两系法杂交水稻除了传统的“三系”法，两系法杂交水稻也是重要的育种方法。

两系法主要是利用光温敏雄性不育系。

这种不育系的育性受光照长度和温度的影响。

在特定的光照和温度条件下表现为雄性不育，而在另外的条件下又能恢复育性。

两系法杂交水稻简化了育种程序，提高了育种效率，并且扩大了亲本的选择范围，有利于选育出更具杂种优势的组合。

二、杂交水稻的推广实践（一）国内推广在中国，杂交水稻的推广是一个具有深远意义的历程。

从袁隆平院士培育出第一个杂交水稻品种开始，杂交水稻就逐步在中国南方和北方的广大稻区进行推广。

文档：水稻杂种优势及其在生产上的利用

水稻杂种优势及其在生产上的利用1．什么叫杂种优势所谓杂种优势，就是把两个遗传基础不同的品种或类型，一个作母本，一个作父本进行有性杂交，所产生的第一代杂种，在生长势、适应性及经济性状等方面胜过母本和父本，这种“青出于蓝而胜于蓝”的现象，称为杂种优势。

水稻杂种优势主要表现在根系发达、生长繁茂、穗大粒多、产量高、品质好等方面。

据观测，杂交水稻单株苗数和根量比推广良种多40%～50%。

强大根群在土壤中分布深广，吸水吸肥能力强，从而促进了地上部分的生长，使之分蘖多，单株分蘖数一般10～20苗，最高可达200多苗，并且茎秆粗壮，叶面积系数大，叶绿素含量高，光合作用强，制造的营养物质多，有利于大穗大粒的形成。

推广良种一般每穗100粒左右，而杂交水稻一般每穗有150粒左右，最高的可达300多粒。

一般每亩比推广良种增产100斤以上，小面积最高亩产达1700多斤。

2．用什么办法来利用杂种优势杂交水稻具有强大的优势，那么人们采取什么办法来利用这种优势呢？大家知道，杂种优势一般是指杂种第一代的优势，到第二代一方面由于性状的严重分离，出现有的像母本，有的像父本，还有的介于两者之间，植株高矮不一，成熟期不一等现象；另一方面，由于自交，生命力减退，产量下降，因此，利用杂种一代优势，必须年年生产杂交种子。

而水稻雌蕊和雄蕊长在同一粒谷子内，自己给自己授粉，是一种雌雄同花的自花授粉作物，花器小，靠人工杂交生产杂交种子，事实上不能满足生产上用种的需要。

为了解决这个问题，目前人们采用的方法是选育出配套的水稻“三系”，然后利用“三系”配制出杂交种子供生产上用。

3．水稻“三系”——不育系、保持系、恢复系水稻“三系”是指雄性不育系、雄性不育保持系、雄性不育恢复系。

简称不育系、保持系、恢复系。

选育水稻“三系”的方法很多，有籼粳杂交，籼籼杂交，野生稻与栽培稻杂交，以及人工引变等。

我国目前生产上应用的籼型水稻“三系”，是利用雄花败育的普通野生稻作母本，与栽培籼稻品种作父本进行测交，然后选择后代出现不育的组合，以原父本连续回交五至六代，育成不育系和保持系；再选用栽培籼稻品种作父本，与不育系测交，筛选恢复系。

杂交水稻知识点总结

杂交水稻知识点总结水稻是世界上最重要的粮食作物之一，尤其是在亚洲地区。

随着人口的增长和粮食需求的增加，水稻的产量和质量也受到了更多的关注。

因此，许多研究人员和农民都在努力提高水稻的产量和抗逆性。

杂交水稻作为一种重要的改良品种，已经在提高水稻产量和抗逆能力方面取得了令人瞩目的成就。

在本文中，我们将对杂交水稻的相关知识进行总结，包括杂交水稻的优势、杂交水稻的育种方法以及杂交水稻的未来发展方向等方面。

一、杂交水稻的优势1. 提高水稻产量相对于传统的自交水稻品种，杂交水稻可以显著提高水稻的产量。

杂交水稻可以利用杂种优势（杂种增产效应）获得更高的产量。

通常情况下，杂交水稻的产量比传统自交水稻高出15%到30%。

2. 提高水稻的抗逆性杂交水稻往往具有更好的抗逆性，如抗病虫害、耐旱、耐涝等能力。

这些抗逆性的提高使得水稻能够在不利环境条件下生长，并能够更好地抵抗各类灾害，从而保证稻米的产量和质量。

3. 提高稳产性杂交水稻由于杂种优势的作用，往往能够降低生长期的差异性，提高水稻的稳产性。

这对于农民来说是非常有利的，他们可以更加稳定地种植水稻，并且减少因为气候变化等因素导致的收成的不确定性。

4. 改良品质杂交水稻在改良品质方面也具有很大的优势，不仅可以提高稻米的品质，使得稻米更加具有弹性和口感，还可以提高稻米的营养价值，提高其蛋白质和维生素含量。

5. 减少化肥和农药的使用杂交水稻往往对化肥和农药的需求也有所降低，这不仅有利于环境保护，还可以减少农民的生产成本。

二、杂交水稻的育种方法1. 双/三系杂交法双/三系杂交法是目前主要采用的杂交水稻育种方法之一。

该方法利用不育系与育性系的结合，通过人工授粉的方式实现杂交。

由于双/三系杂交法需要选育不育系等多个材料，以及人工授粉等工作量大、成本高等特点，因而其成本较高，同时也需要专业的技术人员进行操作。

2. 单交系杂交法单交系杂交法是一种较为简单的杂交水稻育种方法。

它利用单交系材料进行杂交，通过选择和育成适合的不育系、丰产系和培育环境，实现产业化生产。

水稻杂种优势的研究

水稻杂种优势的研究水稻是我国主要的粮食作物之一，每年的水稻种植收成直接影响到我国人民的生活和经济发展。

为了提高水稻产量和经济效益，农业科学家们致力于研究水稻杂种优势。

本文将对水稻杂种优势的研究进行探讨，并介绍新的研究发现和应用。

一、什么是水稻杂种优势水稻杂种优势是指不同亲本间杂交后，所生子代在某些性状上比亲本中至少有一种表现出高于亲本的性状的现象。

这种高于亲本的性状可以表现出在产量、抗虫抗病等方面。

杂交是一种自然生物现象，在植物、动物和微生物界中都有发生。

杂交的优势主要体现在两个方面：一是生物体的遗传多样性增加，有助于生物体的适应力和环境适应能力的提高；二是某些性状上的互补作用。

水稻作为重要的稻谷作物，其杂种优势得到广泛的研究和应用。

二、水稻杂种优势的研究历程早在20世纪初，美国生物学家肯尼斯·麦克金说过的一句话：杂种比纯种强。

这句话激发了许多人对杂交优势的兴趣。

从20世纪20年代开始，我国开始了杂种水稻的研究，最早的杂交品种是塔蒲2号。

20世纪50年代，我国科学家开始了籼稻与粳稻的杂交研究，取得了显著的增产效果。

70年代以来，随着生物技术的进步，水稻杂交的研究也得到了更多的关注。

现代杂交育种的目标可以通过遗传、生理、生化技术和植物组织培养等方法来实现。

此外，还有许多其他的研究都涉及了水稻杂交的许多方面，如杂交优势的遗传机制研究、水稻杂交后代的表型和基因组分析等。

三、水稻杂种优势的应用水稻杂种优势的应用在我国农业生产中占有重要的地位。

在20世纪80年代之前，我国的水稻产量一直处于低水平。

随着杂交水稻的引入和应用，我国水稻产量得到了显著提高。

据统计，1998年全国平均亩产水平在715公斤左右，到2018年，我国的水稻亩产量已经达到了828公斤，提高了15%。

这主要是受到超级杂交稻等高产水稻品种的推广应用。

除了在增产方面的应用，水稻杂种优势在抗虫抗病方面也有着广泛的应用。

在近年来，水稻白叶枯病、白背飞虱等病虫害对水稻产量的影响越来越大。

杂交水稻化学知识点总结

杂交水稻化学知识点总结一、杂交水稻的育种原理1.杂种优势杂种优势是指由杂交组合的优势表现出来的一系列特殊性状。

在杂交水稻中，杂种优势主要体现在高产、抗逆性、耐病性、耐虫性、优质性等方面。

这种优势是由于两个亲本的基因组合产生了一种新的基因组合，使得新种质比亲本更适应不同环境条件和生长期。

2.杂交育种原理杂交水稻是通过杂交育种原理人工选择出符合生产需要的水稻品种。

通过选择具有不同优势的亲本组合，使两者在杂交后获得新的基因组合，从而使水稻具有更高的产量和更好的品质。

杂交育种主要是利用亲本的优势互补和优势组合来提高水稻的产量和品质。

3.生殖生理学原理生殖生理学原理是指通过调节水稻的生理功能来提高水稻的产量和品质。

在杂交水稻的育种过程中，会利用生殖生理学原理，通过促进花粉萌发、提高花粉活力和幼胚培育等手段来提高杂交水稻的种子产量和品质。

二、杂交种质资源1.常规杂交种质资源常规杂交种质资源主要是指常规的水稻亲本资源，通过选择不同的亲本组合来进行杂交育种。

这些种质资源中包括早稻、中稻、晚稻、籼稻、粳稻等不同类型的水稻品种。

通过针对不同的亲本组合，可以培育出适应不同地区和气候条件的杂交水稻品种。

2.特异杂交种质资源特异杂交种质资源是指针对特定的育种目标进行选择的水稻亲本资源。

这些种质资源可能是因为具有特殊的抗性、耐逆性、品质特性等而被选择为杂交亲本。

通过针对这些特异种质资源的杂交育种，可以培育出具有特定特性的杂交水稻品种。

3.资源保育资源保育是指对杂交种质资源进行收集、保存和管理的过程。

通过资源保育，可以有效地保护和利用种质资源，为杂交水稻的育种提供充足的种质基础。

资源保育还可以确保杂交种质资源的多样性和稳定性，为杂交水稻的育种提供可靠的种质基础。

三、杂交水稻育种方法1.细胞与分子生物学方法细胞与分子生物学方法是指利用细胞工程、基因工程等技术手段来进行杂交水稻的育种。

通过这些方法可以在分子水平上耐高效地筛选和培育出具有特定性状的水稻品种。

杂交水稻育种理论和实践

杂交水稻育种理论和实践杂交水稻育种是指通过杂交技术，选育和培育出具有优良性状和高产性的水稻品种。

它在当代农业发展中起到了重要的作用，可以提高水稻的产量和品质，缓解粮食短缺问题，适应人口增长和农业可持续发展的需求。

1. 杂交水稻育种的理论基础杂交水稻育种的理论基础主要包括两个方面：雄性不育和杂种优势。

雄性不育是指通过遗传改变水稻的花粉发育和生殖能力，使其无法自我繁殖。

利用雄性不育，可以实现杂交种子的高产。

常用的雄性不育系有两亲系、三亲系和构株系。

杂种优势是指杂种相对于纯系，在产量和抗逆能力等方面的显著优势。

杂交水稻的杂种优势主要表现在三个方面：一是较高的产量，杂交水稻的亩产量比纯系水稻提高约20%以上；二是较强的抗逆能力，对病虫害和逆境条件的抗性更强；三是较好的品质，米粒饱满、外观美观等。

2. 杂交水稻育种的实践方法杂交水稻育种的实践方法主要包括亲本的选择、制种、人工授粉和杂交后代的筛选。

首先是亲本选择。

选择亲本是杂交水稻育种成功的关键。

亲本的选择应该综合考虑产量、品质、抗逆性、适应性和育种潜力等因素。

一般来说，亲本应该选择一高一低，以达到产量和品质的综合提高。

其次是制种。

制种是指选择适宜的时间和条件，培育出高质量的种子。

制种的关键在于控制花期，以避免亲本的自交和杂交。

然后是人工授粉。

人工授粉是杂交水稻育种中不可或缺的一步。

通过将雄性不育系和育性亲本进行人工授粉，获得杂交种子。

人工授粉需要在适宜的时间、环境和方法下进行，以确保杂交种子的质量。

最后是杂交后代的筛选。

杂交后代的筛选是确定优良品种的重要环节。

通过田间试验和室内鉴定等方法，筛选出具有优异性状和高产性的杂交后代进行繁育和推广。

3. 杂交水稻育种在实践中的应用杂交水稻育种在实践中已经取得了显著的成果，为解决全球粮食安全问题做出了巨大贡献。

首先，杂交水稻育种实现了水稻产量的显著提高。

通过杂交育种的方法，世界各国逐渐实现了水稻的亩产量提高，有效缓解了粮食短缺问题。

杂种优势的理论及其研究进展课件

• 利用分子标记预测杂种优势：
分子标记预测杂种优势的研究, 在动物中, 尚未见报道。但由于分子标记具有存在于任何发育阶段、组织及器官, 没有不利的表型效应, 不受外界环境的干扰, 等位基因间一般为共显性, 多态性丰富等优点, 我们认为分子标记是预测杂种优势的一种十分有利的方法, 在动物育种中应将它作为一个重要课题加以研究。
杂种优势的理论及其研究进展
➢ Turbin (1964, 进一步提出了遗传平衡假说
➢1994 年钟金城根据前人的研究和杂交育种实践, 提出了活性基因效应假说
➢1995 年程宁辉等在进行杂种优势形成的基因表达与调控的研究中, 归纳出杂种一代与亲本基因表达差异的4 种类型
杂种优势的理论及其研究进展
杂种优势的理论及其研究进展
• 六半配合生殖法：
半配合生殖是指在授粉后，精核进入卵细胞，但不与卵核融合，而是彼此独立分裂，最后形成镶嵌着父本和母本特性的嵌合体。其产生的后代多为单倍体，经染色体加倍后成为纯合二倍体。棉花育种中的半配合材料是从Pima 棉中选育得到的，除具有半配合特性外，还具有黄色叶片指示性状。将其应用于陆地棉×野生棉杂种选育中，可通过单倍体的加倍，早代稳定以保留多种变异类型，确保其不在长期分离过程中消失，从而使杂种优势固定
• 杂交种体内酶的变化和外在性状表现是亲本基因经过重组、互作、表达和调控等多个过程形成的产物，多数产物在形成过程当中又受到环境的影响，关于杂种优势与基因差异表达类型之间的关系，不同的实验材料之间相差很大。所以从基因到性状表现的过程是非常复杂的，，因此研究杂种优势从基因开始，可以克服一些干扰因素，能较直观地反映杂种优势形成机理。农作物产量、品质等农艺性状是在环境因子作用下特定基因在生长发育过程中表达的结果，因而从基因水平上研究杂种优势会起到事半功倍的效果。杂种优势的理论及其研究进展

水稻杂交优势研究

水稻杂交优势研究第一章：引言水稻是世界上最为重要的粮食作物之一，它占据了全球粮食供应的25%以上。

早在20世纪初，科学家们就开始研究水稻的杂交优势，以提高其产量、品质和抗逆性。

随着科技的进步和农业现代化的推进，水稻杂交优势研究也不断得到深入探索和应用。

本文将介绍水稻杂交优势的研究现状、产生原因、机制以及对水稻育种的意义和应用等方面的内容，以期对水稻育种的发展和改进有所启示。

第二章：水稻杂交优势的研究现状早在100年前，日本的研究学者就开始了水稻杂交试验，取得了一定的成果。

20世纪40年代后，国内外的研究人员开始探索水稻杂交优势的机理，并应用于育种工作中。

随着分子生物学、基因工程等技术的应用，人们对水稻杂交优势的研究也不断深入。

截至目前，水稻杂交优势研究已经成为国内外研究的热点之一。

同时，在科学家们的共同努力下，也取得了一定的重要成果。

第三章：水稻杂交优势的产生原因水稻杂交优势的产生，不是简单的两种亲本杂交后，就一定会产生。

产生杂交优势需要两个亲本之间存在明显的互补关系。

这意味着，两个亲本的基因组中存在不同的基因，在杂交后形成了全新的基因组组合，从而产生了新的基因型和表现型。

此外，水稻杂交优势还与亲本的基因型、控制生长和发育的基因等有关，这些特征影响了杂交后的表现。

第四章：水稻杂交优势的机制水稻杂交优势的机制较为复杂，涉及到许多生理过程和环境条件。

总体而言，水稻杂交优势的机制可以分为以下几个方面：1.增强杂交萌发的能力。

杂交后种子萌发能力相对于亲本有所提高，这可能是由于杂交后基因组发生了优化调整所致。

2.增加杂交后植株的生长速度。

杂交后植株生长速度相对于亲本有所提高，这可能是由于杂交后基因组中存在控制生长的共性基因，促进了杂交后植株的生长。

3.优化杂交后植物的抗逆性。

水稻杂交优势还表现为提高了杂交后植物的抗性，使得其在恶劣环境下的生长表现更为优良。

第五章：水稻杂交优势的应用水稻杂交优势对于水稻的育种和推广具有重要的应用意义。

1.杂交水稻基础知识

第一章杂交水稻基础知识一、水稻杂种优势利用的历史●1926 美国琼斯提出水稻具有杂种优势，引起各国科学家重视，并探讨水稻杂种优势表现。

●1958-1968年日本育成水稻雄性不育系，但未能在生产上利用。

●1964年袁隆平院士在水稻大田发现水稻天然杂交株的杂种优势，设想“三系法”利用水稻的杂种优势，开始在自然变异中寻找水稻雄性不育株培育不育系。

●1966年在《科学通报》上发表《水稻的雄性不孕性研究》，提出“三系法”利用水稻杂种优势的设想。

得到国家科委的重视，到1970年夏培育出C、D系统水稻不育系，但始终没有找到完全保持雄性不育的材料，而无实际使用价值。

●1970年冬李必湖等在三亚发现野生稻败育株，简称“野败”（奇迹之一）。

●1972年利用“野败”与长江中下游的早籼稻多代回交培育出雄性不育系与雄性不育保持系。

长江中下游的早籼品种大多对“野败”具有很好的雄性不育保持特性（奇迹之二）。

●1973年用已选育不育系与东南亚的籼稻品种测交筛选出雄性不育恢复系，成功地实现“三系”配套，开始探讨杂交稻制种技术。

东南亚的籼稻品种对“野败”具有很好的雄性不育恢复力（奇迹之三）。

●1978年按行政区划全面恢复和建立国家、省、地、市、县级种子公司，作为政府事业单位承担杂交稻种子生产、销售和管理，杂交水稻种子的经营进入一个半计划经济管理阶段，建立了较完善的杂交水稻种子繁育体系，有力地推动了杂交水稻种子生产技术的研究和应用，从而实现了杂交水稻的快速推广。

●杂交水稻种子繁育体系发展过程：1976年“所提、场繁、县制或社制”1979年“地提、县繁、县制”1982年“省提、地繁、县制”1996年“省提、省繁、基地制”2000年后，《种子法》出台，建立市场经济体制下以公司为主体的杂交种子繁育和销售体系。

●1986年袁隆平院士发表《杂交水稻的育种战略设想》，提出水稻杂种优势利用的三个发展阶段和三种利用方法：A.三系法为主的品种间杂种优势利用；B.两系法为主的亚种间杂种优势利用；C.一系法或转基因技术的远缘杂种优势利用。

第一章杂种优势利用.

1917年根据遗传学原理，Jones D.E.建议在生产上应用双交种，以提高杂交种子的生产力，降低种子的生产成本，从此开始了玉米的双交种的育种工作。
1933年美国开始在生产上大面积推广应用双交种，到1943年，美国生产上的双交种的种植面积已基本上达到了100%。随后，玉米生产上相继采用了三交种、顶交种、综合种。由于自交系的生产力的大幅度提高，生产上也采用了单交种。这样玉米就成为第一个在生产上大面积利用杂种优势的作物，并取得了显著的增产效果。
§1.2、杂种优势的概念
1865年孟德尔首先提出了“杂种活力”（hybrid vigor）一词，但是当时他并没有对其作出解释。
1914年，Shull提出了“杂种优势” （heterosis）一词，认为：异花授粉作物自交生长势下降、杂交生长势增强是同一现象的不同表现形式，这一现象本身就是杂合性。杂交可以在亲本遗传性状有差异的基础上产生杂合性，而自交（近亲繁殖）则倾向于纯合性。
从方向性上可以分为正向杂种优势与负向杂种优势；从功能上，可分为繁茂的（个体大小、产量等方面的优势）、适应的、有利性和不利性的选择以及繁殖的优势；就亲子代间性状的遗传传递而论，可以有稳定的和不稳定的杂种优势。
表、现代杂种优势功能的详细划分
-----------------------------------------A 方向
在Shull与East做上述工作的同时，还有别的玉米育种家进行了这方面的研究工作。
1905年Shamel A.D.育成了少数玉米自交系，并以3个自交系配置了单交种，从而引起了各方面的关注。
Collins，G.N.（1908）、Richey， F.D.、Kyle，C.H.（1909）、Wallace， H.A.（1913）等也进行了玉米自交系的育种研究，由于当时侧重于配置单交种，种子的产量低，生产成本高，种子小，不适宜机播，因此研究进展缓慢；

第一章水稻种植的基础知识(DOC)

第一章水稻栽种的基础知识第一节概术第二节种植稻的发源及品种种类第三节水稻作物的生物学特色第一节概括一、水稻生产在我国粮食生产中的地位二、我国水稻生产概略三、我国的水稻分区四、我国稻作科学的发展一、水稻生产在我国粮食生产中的地位1.水稻是我国的主要粮食作物之一“民以食为天，食以稻为先”。

水稻是仅次于小麦的世界第二大粮食作物。

我国播种面积占粮食作物播种面积的 30％左右，而稻谷产量占粮食总产的 40％以上，播种面积和总产量均居粮食作物之首，是我国的第一大作物。

全国约有 2/3 的人口以稻米为主食。

是我国用世界7%的耕地养活世界 22% 人口的重要保障。

2、水稻是高产稳产的精粮作物水稻可在田面保持水层的条件下生长，人们能够经过浇灌、排水及水层深浅来调理土壤温热状况、养分开释速度、田间小天气等，以水克制病、虫、草害的发生。

在粮食作物中，稻米的淀粉粒最小，直径仅为 3～10 μm，粗纤维含量仅含 2.2 ％，固然蛋白质含量 7％～ 10％，但稻米中蛋白质的生物价高，所以，米饭不单仔细可口，并且稻米中各样营养成分的可消化率和汲取率都较高。

其余，稻米的价钱较高，稻米外面有谷壳紧包，比较不易吸湿返潮和虫蛀，便于运输和储藏，稻草、稻壳等能够综合利用，所以，栽种水稻的经济效益较高。

3、水稻生产副产品用途极广米糠含有 14％左右的蛋白质、 15％左右的脂肪和20％的磷化合物等，是牲畜的精饲料，也可提取糠油、脑磷素等。

谷壳可用来制装修板。

稻草除可作牲畜的粗饲料外，还可用于编成草苫（ shān）。

4、稻谷深加工有广阔远景①大米食品：除直接做米饭当主食外，还可制作方便米饭，快餐米饭，方便粥，米粉制品，饼干糕点，婴儿食品，酿造业(酒类、醋 )。

②米糠的利用：米糠含有丰富的蛋白质，油分，和维生素等，是食品、医药、化工业的重要原料。

③碎米的利用：可制作米粉、米粉线、点心、饴糖、淀粉、发酵原料、纺织物加工用糊。

④胚芽利用：营养食品、 VB1 、VB6、VE 制剂以及饲料。

第一章种子生产的基本理论-2019-08

一、作物的繁殖方式
✓生态雄性不育是杂种优势利用中广为关注的一种雄性不育类型。石明松发现的湖北光敏感核不育水稻（photoperiod sensitive
genic male sterile rice），其雄性不育性是受一对隐性基因控制，其光敏感性则受1~2对基因控制，因而湖北光敏感核不育水稻材料具有在长日照条件下诱导雄花不育，在短日照条件下诱导雄花可育，而杂交F1又全部可育的特性。温敏不育材料，具有在临界高温下雄性不育，临界低温下雄性可育，杂交F1可育的特性。同一品系既可能作母本配制杂交种，又可自己繁殖后代，做到一系两用。
一、作物的繁殖方式
• 自然异交率的测定方法：选择受一对基因控制的相对性状作为遗传基因的标记性状，如小麦芽鞘色的红色对绿色，棉花的绿苗对芽黄绿苗，玉米的黄色胚乳对白色胚乳等相对性状，这些性状都具有显性和隐性区别。测定时，用具有隐性性状的品种作为母本，具有显性相对性状的基因型品种作为父本，将父本和母本等距、等量地隔行相间种植，任其自由传粉、结实，然后将母本植株上收获的种子播种，进行后代性状测定。如果具有当代显性的性状（如玉米胚乳颜色），可直接用从母本植株上收获的种子性状进行测定。计算F1 中或当代种子中显性个体出现的比率，就是该作物品种的自然异交率。计算公式如下：
一、作物的繁殖方式
玉米光温敏型雄性不育系
பைடு நூலகம்
一、作物的繁殖方式
（2）细胞质雄性不育（ cytoplasmic male sterility ）---育性是受细胞质的育性基因与细胞核中相对应的育性基因互作决定的，实际上是质核互作控制的雄性不育性。
✓质核互作雄性不育性的遗传有下列3种基本模式:
细胞质雄性不育系：一个品系具有细胞质雄性不育基因（S）和相对应的细胞核隐性雄性不育基因（rfrf）时，其基因型为S（rfrf），表现型为雄性不育。

水稻育种与栽培

作物育种学各论第一章水稻育种第一节国内外水稻育种概况一、水稻生产的重要地位1、稻米在人们日常生活中的地位•水稻是世界上最重要的两大粮食作物之一，其栽培面积和总产仅次于小麦。

•种植水稻的国家和地区有112个之多，栽培面积集中在亚洲，占世界水稻总栽培面积的90%以上。

•我国一半以上人口以稻米为主食。

•水稻产量高而稳，适应性强。

•稻米食味和营养价值好，品质优于其它粮食。

我国水稻生产在世界上的地位（1）我国是稻谷生产大国我国年均生产稻谷1.66亿吨，占世界稻谷总产的36.9%，为世界第一；水稻播种面积年均4.9亿亩，占世界总播种面积的22.8%，仅次于印度；稻谷平均亩产338.5公斤，比世界平均高38.3%，在主要产稻国中名列前茅。

（2）我国是稻作历史古国●我国是水稻原产地之一，亚洲栽培稻的祖先种普通野生稻分布极广：南起海南三亚，北至江西东乡，西起云南盈江，东至台湾桃园。

●水稻栽培历史极为悠久，新石器时代遗址有稻谷、米粒、稻秆等遗物出土者达73处，最早的是浙江桐乡罗家角（7040±150BC）和余姚河姆渡（6950±130BC）。

古籍上有关水稻的记载非常丰富。

（3）我国是稻种资源富国●我国水稻分布跨越热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带等五个气候带；世界上种稻最北点在我国（黑龙江漠河，53°27′N）。

生态环境极为多样，稻种资源异常丰富。

●到1990年底为止，我国已编入国家稻种资源目录的国内品种达54972份，其中古老的地方品种达46887份。

（4）我国是水稻科技强国•水稻矮化育种源于我国，被誉为水稻的第一次“绿色革命”。

比国际水稻所育成IR8时间早十年。

•杂交水稻更是举世闻名，被誉为水稻的第二次“绿色革命”。

二、我国水稻育种简史与主要成就•我国有计划地开展水稻育种研究，大约始于20世纪20年代。

•建国前水稻的生产和育种，技术力量对比薄弱，水平低，发展缓慢。

•建国后，我国始终把育种和普及良种作为稻作增产的重要措施，其中最为突出的成就是水稻良种矮杆化和杂交稻的兴起，为国际水稻育种界所瞩目。