文档介绍：细胞质遗传在生产实践中的应用
三系配套杂交育种
袁隆平和杂交水稻
袁隆平院士是世界著名的杂交水稻专家,是我国杂交水稻研究领域的开创者和带头人,为我国粮食生产和农业科学的发展做出了杰出贡献。他的主要成就表现在杂交水稻的研究、应用与推广方面。
七十年代初,袁隆平利用助手发现的天然雄性不育的“野败”作为杂交水稻的不育材料并发表了水稻杂种优势利用的观点,打破了世界性的自花授粉作物育种的禁区。七十年代中期,以他为首的科技攻关组完成了三系配套并培育成功杂交水稻,实现了杂交水稻的历史性突破。此后,他又提出“两系法亚种间杂种优势利用”的发展概念,国家“863”计划据此将两系法列为重要项目,经项目组科技人员6年的刻苦研究,已掌握两系法技术,并推广种植,现占水稻面积的10%,效果良好。
近年来,,约占水稻总面积的50%,产量占稻谷总产的近60%,年增稻谷可养活6000万人口,社会和经济效益十分显著。
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1、什么是杂种优势?
2、杂种优势会不会稳定遗传?
一、杂种优势
杂交种作物具有生长整齐、植株健壮、产量高、抗虫抗病能力强等特点。
不能。根据遗传定律,杂种F1自交后代会出现性状分离。因此杂种优势只表现在两个品种杂交后的第一代上。
3、在农业生产上利用杂种优势育种所面临的难题是什么?
4、杂交育种的主要措施是什么?
要保持作物的杂种优势,必需年年配制第一代杂交种。
关键步骤之一是人工去雄。
5、对水稻、小麦等雌雄同花植物,花又很小,人工去雄比较困难,如何解决实际生产中的问题,让育种工作变得简单易行?
利用雄性不育育种
二、三系配套法育种
(一)雄性不育的发现
1、什么是雄性不育?
2、雄性不育系的优点是什么?
植物的雄蕊发育不正常,不能产生可育的花粉,但雌蕊发育正常,可接受其他植株的花粉产生种子。
免去大量的人工去雄工作,既节省劳动力,又可保证杂交种的纯度。
(二)三系配套杂交育种的原理
1、雄性不育现象发生的原理
①雄蕊是否可育是由核基因和质基因共同决定的。
核基因:可育基因R对不育基因r显性。
质基因:可育基因为N,不育基因为S。
②核基因和质基因的关系:细胞质的可育基因N可使花粉正常发育,细胞核的可育基因R能够抑制细胞质不育基因S的表达。
③结果:只有当核基因和质基因同时为不育基因时,水稻才能表现出不育。
雄性不育:S(rr)
雄性可育:S(RR)、S(Rr)、N(RR)、N(Rr)、N(rr)
2、利用雄性不育系培育杂交种的过程中两大重要问题
①如何解决雄性不育系的自身留种问题?
用保持系N(rr)作父本,不育系S(rr)作母本,既能使母本结实,又能使后代保持不育的特性。
②如何得到雄性可育的杂交种?
利用雄性不育恢复系N(RR)或S(RR)作父本,不育系作母本,可使后代恢复可育性。
小结:在杂交育种中,雄性不育系、雄性不育保持系、雄性不育恢复系配套使用,就是三系配套。
三系配套杂交育种
雄性不育现象发生的原理
核基因、质基因共同作用。质基因N使花粉可育,核基因R可抑制质基因S的表达。
雄性不育保持系
雄性不育系
雄性不育恢复系
N(rr) S(rr) N(RR)
不育系留种杂交种
S(rr) S(Rr)
细胞质遗传在实践中应用