什麼是雜交水稻

在回答這個這個問題，我們要知道什麼是雜種優勢？雜種優勢是人們在雜交育種的過程中，發現雜種（就是生物學上的F1）的產量以及其他性狀優於雙親的現象。自從孟德爾在豌豆中發現自由組合定律後，誕生了遺傳性，植物育種也是基於這門學科而得到科學指導，我們知道豌豆是自花授粉作物，孟德爾在做雜交時，需要去雄，授粉，套袋操作。同樣我們水稻也是自花授粉作物，並且是雌雄同花，想單純靠人工去雄獲得雜交水稻種子是不現實的。1920s,日本科學家首先發現水稻存在雜種優勢，後面美國科學家提出雄性不育系（水稻的雄花沒有授粉能力，雌花正常）接受外來水稻花粉，從而獲得100%雜交種子。1954年，在高粱率先完成三系雜交制種，幾年後也在小麥實現三系雜交制種。1960s,袁隆平院士發文，提出水稻三系雜交制種方案，並發動群眾尋找水稻雄性不育系，後在海南由其助手李必湖發現野敗，通過雜交手段將不育系基因導入栽培稻，得到了第一個不育系，並將種子分發給全國科研工作者，顏龍安院士率先實現三系雜交配套制種，開啟了雜交水稻種子可以大規模生產應用，後期顏院士利用這些材料育成了珍汕97A這個不育系，謝華安院士利用恢復系明恢63與ZS97A，培育成功汕優63，極大推廣了雜交水稻種植面積，由先前的幾十萬畝到上億畝，也誕生了一個品種兩個院士的美談。關於三系雜交稻，三系是指不育系，保持系，以及恢復系（具體怎麼操作，感興趣後續可以仔細談談），三系產量較常規稻增產20%。在袁院士發現野敗不育基因的基礎上，朱英國院士也發現了紅蓮性不育系，以及西南地區的甘地型不育系，目前這三種不育系在三系雜交水稻均有大規模使用！1973年，石明松首次發現水稻光溫敏不育性，這種水稻被發現超過一定溫度，花粉不育，而低於這個溫度，花粉可育，這個發現誕生了二系雜交水稻制種，相較於三系雜交制種需要進行2次雜交，二系只需一次雜交就可以得到雜交種子，並且二系不在需要保持系的使用，並且比三系增產5-10%，由於天妒英才，石老師1987年意外身亡。至此，雜交水稻成為我國完全智慧財產權。而關於雜交水稻不能留種的原因就是F1在自交產生F2，將會發生性狀分離，導致後代植株不在像雜交水稻只有一個模樣，而會長成五花八門的。未來的雜交水稻也會像一系法進行，用的是無融合生殖（感興趣的可以了解，需要轉入玉米基因）。還有就是雜交水稻米質差的原因就是我們吃的是雜交水稻的種子F2（就是性狀分離的結果）。相比較常規稻，雜交水稻種子農民每年需要購買，大概30塊錢一斤，一般一畝地需要用種3斤，機械化程度越高，用種量越大，目前雜交水稻種植面積連年下降，主要產地也是南方秈稻產區，東北還是以常規稻種植為主。關於雜種優勢來源，目前有顯性假說，超顯性假說跟質核互作假說，目前還沒有明確定論。最後就寫到這裡了，歡迎大家一起討論！