带你了解杂交水稻
2021-01-17
2021年令中国人叹惋的事件之一,就是袁隆平院士的逝去。袁隆平院士终身致力于集交水稻技术的研究、应用与推广,为中国的粮食安全做出巨大的贡献。
我门在表达哀悼的同时,如果能对杂交水稻技术有一个基本的了解,那将是对壹隆平院士最好的纪念。
从水稻花说起
水稻属自花授粉植物。从它花朵的结构就能看出,别的花粉很难与“本地花粉”竞争所以天然杂交率最高只有5%。想要依靠杂交培育出高产品种非常困难。不过,困难并不意味着不能,袁隆平带领众多农业技术人员,一起使杂交水稻成为了现实。
三系杂交水稻
既然水稻通常只接受自家花粉,如果我们人为去除“本地雄蕊”或让它失效,那是不是就能杂交了呢?
没错儿,稍有了解的人都认可这种方案,问题在于,摧毁“本地雄蕊”的具体方法是什么?
人工显做操作肯定是不行了,效率太低,最好的办法是让水稻“自觉”地长出无用的雄蕊,而基因突变会造成这种状况。
1970年,农业技术人员在海南找到了一株这样的野生稻,我们称之为A。它的花粉是不能用的,必须接受外来花粉。这就意味着,这株野生稻能与其他稻杂交。
但问题出现了,A只有一株,它自己肯定不能产生足够多的种子,必须设法让它大量増殖。然而,一旦接受了外来花粉,A的后代还能保持“花粉失效”的特点吗?
這是个绕不过去的坎儿,好在,农业专家们又找到了另一种稻B,它的花粉给予A后,A产生的后代仍保持“花粉失效”的特点。
B可谓立了大功,它不但能繁育自己,还能大规模繁育A。
A和B的出现为大规模杂交提供了基础,但提高产量的目标还没有实现,于是下ー步就是给大规模繁育的A找个搭档R。
R是经过精挑细选的,它为A授粉后所育成的F1,能极大地提高产量。
我们分别称呼这三个为:A,不育系;B,保持系;C,恢复系。是为三系。而这三系最终的产品F1就是三系杂交水稻。
三系杂交是最初的技术,后来又有了两系杂交,现在,杂交水稻技术已经发展至第三代。依靠遗传工程技术,研究人员还培育出了粒儿更大的水稻、去镉(ge)水稻以及抗盐碱的海水稻。