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现在我国杂交水稻的种植面积已经超过了水稻种植总面积的一半以上，累计增产达到8.5亿吨，7000万人因此摆脱了饥饿，那么中国人到底是如何造出杂交水稻的呢？ 说到杂交水稻的研究，早在1926年就开始了，当时的美国科学家琼斯通过研究发现，水稻这种作物是存在杂交优势的。何为杂交优势呢？植物的性状是由基因决定的，而基因又分为显性基因和隐性基因。基因本身是成对出现的，在一对配对成功的基因中，只要有一个显性基因，那么植物则会表现出显性性状，只有一对基因全部都是隐性，才会表现出隐性性状。 这意味着什么呢？意味着显性性状出现的概率要大于隐性性状，所以植物只要不断进行杂交，就会将隐性基因逐渐淘汰。 水稻这种植物非常有趣，它的优势性状基本都是显性性状，所以通过不断杂交就可以让后代水稻变得更具优势。这听起来很容易，但做起来很难，因此虽然早在20世纪50年代之前，杂交水稻就有了比较成熟的理论基础，但始终没有任何一个国家的研究人员能够真正将杂交水稻做出来。 水稻为什么杂交难呢？因为水稻是一种自交植物，也就是自花授粉。 每一朵水稻花之中都有雄蕊和雌蕊，自己给自己授粉，在正常情况下根本没有杂交的机会。那么人工去雄不就行了？所谓人工去雄就是在授粉开始之前将雄蕊剪掉，这样就没有办法自花授粉，只能杂交了，但这种方法对某些植物来说可以，对水稻而言却不行，因为每一朵水稻花只结一粒种子，也就是一粒米，如此一朵一朵、一株一株、一代一代地进行人工去雄根本不可能。 人工去雄不可能，那就只有一个办法了，就是找到一个天然的雄性不育水稻。 1961年，袁隆平在稻田里发现了一株与众不同的水稻，这使他欣喜若狂，并将这株水稻命名为“鹤立鸡群”。袁隆平将这株水稻的种子种在田里，悉心照料，但结果却并不如人意，因为他没有得到一片壮硕的稻田，而是得到了一堆参差不齐的后代，失望之余，袁隆平马上想到了原因，“鹤立鸡群”本身就是一株天然杂交稻，所以后代才会出现性状分离，既然有天然杂交稻的出现，说明原本的稻田之中一定存在着天然雄性不育株。 经过一年的寻找，袁隆平和他的妻子以及学生一起终于在稻田中找到了6株天然的雄性不育株。 接下来怎么办呢？这就要提到袁隆平所提出的杂交水稻三系配套法了，也就是我们经常听到的“三系法”。所谓三系法，第一系就是不育系，也就是要找到天然雄性不育株。有了不育株之后就可以开始进行杂交了，不过杂交出来的水稻并不能直接进行种植，因为杂交水稻种依旧存在隐性基因，直接种植，后代就会出现性状分离，所以就要开始第二系，也就是保持系。 所谓保持系就是要让水稻在杂交之后，后代依旧保持雄性不育的性状，这样才能够不断进行杂交实验，淘汰隐性基因。 当最终获得了优质的杂交水稻之后，就要进入第三系，也就是恢复系。不育株是没办法种植的，所以必须通过最后的杂交让不育的杂交水稻恢复成可育的杂交水稻。至于保持系和恢复系具体如何操作，这就涉及到更多的遗传学知识，在此不做深入讨论。按照袁隆平的三系法，最终我们获得了增产20%以上的汕优63杂交水稻。后来，三系法又进化成了二系法，也就是将保持系和恢复系合二为一，产量进一步提升超过10%，现在我们所种植的杂交水稻都已经是二系法杂交水稻了。（来源：科普中国）
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发表于 2023-2-17 15:15:54
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