科技之光杂交水稻的婚姻进化史新湖南

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湖南日报·新湖南客户端记者周阳乐5月22日，“共和国勋章”获得者、中国工程院院士袁隆平逝世。他被誉为“杂交水稻之父”，是我国研究与发展杂交水稻的开创者，也是世界上第一个成功利用水稻杂种优势的科学家。水稻为何要杂交？杂交水稻技术经历了哪些发展阶段？马和驴杂交的后代骡子，比双亲都健壮，适合劳役，又耐粗伺。杂种优势是生物界的普遍现象，无论动物、植物都具有杂种优势。袁隆平院士便是发现了杂交水稻有高产的优势，于是一辈子深耕于此。水稻是雌雄同花、自花传粉作物。要想让它杂交，必须要培育出一种特殊的品系——雄性不育系，也称作“母水稻”。这种品系雄花退化，没有花粉或花粉败育，因而不能参与受精过程；但它的雌性器官正常，只要给它授以其它株的正常花粉就能受精结实。可是，杂种优势只会体现在第一代身上,杂交水稻需要年年生产大量的第一代杂交种子。开始，袁隆平院士领衔发明了“三系法”杂交水稻。通俗地讲，三系法就是为“母水稻”配两个“丈夫”，让她既能生产“高富帅”的杂交稻种子，又能生产跟她具有同样功能的“女儿稻”，这样杂交优势才会稳定地、延绵不断地保持下去。一个“丈夫”叫保持系，其形态特征和不育系“母水稻”只有育性差异，用它的花粉给“母水稻”授粉，所产生的后代仍然是表现雄性不育的“母水稻”，这样“母水稻”便可ー代代地繁殖下去，作为杂交水稻的育种工具。另一个“丈夫”叫恢复系，它给不育系“母水稻”授粉之后，所产生的后代恢复正常可育，正是农民需要的正常结实、高产的杂交水稻，可应用于大田生产。三系法是杂交水稻育种的经典方法，也是一种复杂的方法。袁隆平院士又带领全国水稻育种专家协作攻关，成功研究出“两系法”杂交水稻。两系法，是建立在一种特殊的“母水稻”基础上的育种技术。这种“母水稻”即光温敏雄性不育系，它的育性主要受光、温所调控。在夏季，它表现为雄性不育，可用于生产“高富帅”的杂交种子；而在春秋季，当温度低于它的不育起点温度时，它又恢复育性可自身繁殖出与它长相一样的“女儿稻”。这样一来，一系两用，省掉了保持系，让杂交水稻育种成为了“一夫一妻制”。与三系法相比，两系法的优点在于简化了育种程序，提高了优良组合的选育几率。但也有缺点，极端气候的频繁发生会导致两系杂交稻生产的不稳定性。年，袁隆平院士领衔启动了第三代杂交水稻育种技术研究。与前两代杂交水稻育种技术相比，这种技术可以充分挖掘水稻杂种优势的潜力，彻底解决了两系不育系育性受环境影响“打摆子”的问题，兼具配组自由度高和育性稳定的优点。从理论上来说，它能让每个水稻品种找到适合自己的“另一半”，并产生优良后代，实现“婚姻自由”。（科学指导：湖南杂交水稻研究中心柏斌博士）[责编:姚茜琼][来源:湖南日报·新湖南客户端]