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杂交水稻原理(袁隆平的三系杂交水稻技术,让粮食产量大增,它的原理是什么?)

858次浏览     发布时间:2024-03-29 16:34:17    

如今,我们中国大部分人都不会因为吃不饱饭而犯愁,却会因为不知道吃什么而闹心,不得不说这是一种多么幸福的烦恼啊。


可你知道吗,根据世界粮农组织的数据显示,截至2019年,世界上仍有8.2亿人处于饥饿之中。反观我国,之所以能如此幸福,首先要感谢以袁隆平院士为代表的那些默默奉献的科学家们。



我国水稻有六大稻区:


  1. 华南双季稻稻作区:位于南岭以南,中国最南部。包括闽、粤、桂、滇的南部以及台湾省、海南省和南海诸岛全部。
  2. 华中双季稻稻作区:东起东海之滨,西至成都平原西缘,南接南岭,北毗秦岭、淮河,是中国最大的稻作区。
  3. 西南高原单双季稻稻作区:地处云贵和青藏高原,黔东湘西高原。
  4. 华北单季稻稻作区:位于秦岭、淮河以北,长城以南,关中平原以东,包括京、津、冀、鲁和晋、陕、苏、皖的部分地区。
  5. 东北早熟单季稻稻作区:位于辽东半岛和长城以北,大兴安岭以东,及内蒙古东北部。
  6. 西北干燥区单季稻稻作区:位于大兴安岭以西,长城、祁连山与青藏高原以北。



在每个稻区条件差别不大的前提下,决定水稻产量的就是其品种。为了培育出高产品种,我国从20世纪60年代开始了杂交水稻的研究。



19世纪,奥地利科学家孟德尔通过著名的“豌豆杂交实验”发现了遗传规律、遗传因子的分离规律及遗传因子的自由组合规律。


而杂交就是指通过两种遗传性不同的品种,获得双亲基因重新组合、同时优良性状互补的方法,杂交在自然界是普遍存在的现象,被称为“杂种优势”。



水稻花在绿色的颖壳中包裹着雄花和雌花,正常情况下,它们是一起生长的。在开花结果的时候,雌花只能接受它自身的雄花授粉,如果要与其他品种进行杂交的话,就必须要赶在雄花性成熟之前将其去掉,防止自交。这时剩下的雌花可以作为母本,并与其他的父本进行杂交,进而产生杂交种。



但人工去雄的效率是无法满足大规模生产应用需求的,正是袁隆平院士在中国科学院主办的《科学通报》杂志上,发表了一篇重要文章《水稻的雄性不孕性》,当时他提出了利用雄性不孕的材料来完成杂交制种,可以免去了人工去雄的过程。



抱着这个想法的袁隆平和他的团队进行了长期的探索,并于1970年在海南找到了一株雄性不育的野生稻,并以这株野生稻作为基础材料,成功的发展起了杂交水稻技术。



在这一过程中还面临一个难题,那就是如果要利用“杂种优势”的话,杂交种必须每年进行杂交制种,但是这个雄性不育系是没有繁殖能力的,所以不育系要繁殖后代,就需要借助于其他材料。


所以科学家还要给它匹配一个“堂兄弟”,借助“堂兄弟”的花粉来完成授粉过程,这样才能保证雄性不育系有后代,也就是“三系法杂交水稻”技术。正是这种方法,让粮食的亩产量发生了质的飞跃。



粮食和种子看似不起眼,但却是国家安全的根本。从建国到现在,中国人均粮食拥有量增加了百分之一百二十,即便如此,我国的粮食供应仍然处在紧张的平衡状态,依然有许多的科学家为了国家的粮食安全夜以继日的努力工作。所以说每一粒米都包含了从业者的付出、以及农民的辛勤汗水,因此,我们要珍惜粮食,不浪费粮食。


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