18-杂交水稻的三系及其相互关系

种子生产：按照种子生产原理和技术操作规程繁殖常规种子和杂交种子的过程。

种子生产学：研究种子生产原理和技术及种子生产过程中质量控制的一门应用学科。

自花授粉：同一朵花的花粉传播到同一朵花雌蕊柱头上或同株的花粉传播到同株花的雌蕊柱头上的授粉方式。

异花授粉：雌蕊的柱头接受异株花粉的授粉方式；常异花授粉：是指某作物既可以自花授粉又能异花授粉。

自交不亲和性：具有完全花并可形成正常雌雄配子的植物，但缺乏授粉结实能力的一种自交不育性。

无融合生殖：植物性细胞的雌雄配子，不经过正常受精，两性配子融合而形成种子繁衍后代的方式。

无性系：一个单株通过无性繁殖产生的后代群体。

纯系学说：在一个由若干个纯系组成的群体中选择是有效的，在纯系内选择是无效的。

基因频率：某个等位基因占该位点等位基因总数的比例。

基因型频率：在某一群体中，某个特定基因占该群体所有基因型总数的比例。

遗传平衡定律：在一个大的随机交配的全体内，如果没有突变、选择和迁移因素的干扰，基因频率和基因型频率在时代间保持不变。

常规品种：除了一代杂交品种及亲本和无性系品种以外的品种。

常规品种的原种生产方法：低温贮藏繁殖法；循环选择繁殖法；株系循环繁殖法；自交混繁法。

品种混杂:一个品种中混进了其他品种甚至是其他作物的植株或种子或上代发生天然杂交到最后后代类型出现变异类型的现象。

品种退化:品种的某些经济性状劣变的现象，如：生活力降低，抗逆性下将，产量和品质下降。

循环选择繁殖法：从某一品种的原始群体中或其它繁殖田中选择单株，通过个体选择、分系比较、混系繁殖生产原种种子的方法。

显性假说：杂种优势是由于双亲的显性基因聚集在杂种中引起的互补作用。

超显性假说：认为杂种优势来源于双亲的异质结合所引起的基因互作。

自交不亲和性：指具有完全花并可以形成雌雄配子的某些植物，但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不亲和性。

雄性不育性：植物的花粉败育，不能产生功能雄配子的特征。

品种：人类长期以来根据特定的经济需要，将野生植物驯化成栽培作物，并经长期的培育和不断的选择而形成的或利用现代育种技术所获得的具有经济价值的作物群体杂种优势：两个遗传组成不同的亲本杂交所产生的杂种第一代在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和质量上良种：优良品种的优质种子。

三系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过程首先，选取高产、抗病虫害等优良性状的亲本。

一般在三系法杂交水稻育种中，选取作为亲本的三个系别分别为A系、B系和Rf系。

A系是产生雄性核不育线的系别，其特点是通过细胞质雄性不育基因控制产生不育花粉，使其与普通稻属于两性花植物的特点不同。

B系是产生进一步不育F1杂种的系别，也称为不育系别。

其特点是通过核基因控制不育性状，将该不育性状转移到杂交后代中的F1代中。

Rf系是恢复系别，其特点是通过核基因恢复细胞质不育的雌雄不育杂交后代恢复成可育的杂交后代。

Rf系具有恢复不育性状的基因。

然后，利用杂交技术将A系和B系进行杂交，产生A/BF1代。

由于A系和B系具有不育性状，A/BF1代也是不育的。

接下来，将不育的A/BF1代与Rf系进行再次杂交，产生A/B/RfF2代。

在A/B/RfF2代中，具有Rf系恢复基因的个体为可育的，不具备恢复基因的个体仍然为不育的。

在A/B/RfF2代中，选取具有良好性状的个体进行自交，获得A/B/RfF3代。

F3代植株中有很少的不育个体，并且具有A系和B系的杂种优势。

然后，从A/B/RfF3代中，根据自家配合法原则，选择杂交亲本的组合，进行优选与鉴定，选择出优异的稳定性状的天然不育株系，形成不育系。

最后，将通过该育成不育系的种子与商业品种或优良自交系杂交，得到新的杂交优良组合。

而两系法杂交水稻育种的具体过程如下：首先，选取两个不育系别（父本），一个高育性系别（母本）。

然后，进行杂交，把不育系别（父本）和高育性系别（母本）进行人工授粉，形成杂交后代。

接下来，种植杂交后代，进行选择和筛选，根据产量、品质等性状选择优异个体作为丰产型。

然后，连续自交选择，对筛选出的优异个体进行连续自交数代，以稳定其性状。

最后，通过连续自交选择得到的稳定性状的自交系，与商业品种或优良自交系进行杂交，得到新的杂交优良组合。

总结起来，三系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过程均遵循着杂交、选择、连续自交选择以及杂交得到新的组合等基本流程，在育种过程中不断选拔和筛选具有优良性状的个体，并进行稳定和改良，最终获得优良的杂交品种。

水稻杂种优势及其在生产上的利用1．什么叫杂种优势所谓杂种优势，就是把两个遗传基础不同的品种或类型，一个作母本，一个作父本进行有性杂交，所产生的第一代杂种，在生长势、适应性及经济性状等方面胜过母本和父本，这种“青出于蓝而胜于蓝”的现象，称为杂种优势。

水稻杂种优势主要表现在根系发达、生长繁茂、穗大粒多、产量高、品质好等方面。

据观测，杂交水稻单株苗数和根量比推广良种多40%～50%。

强大根群在土壤中分布深广，吸水吸肥能力强，从而促进了地上部分的生长，使之分蘖多，单株分蘖数一般10～20苗，最高可达200多苗，并且茎秆粗壮，叶面积系数大，叶绿素含量高，光合作用强，制造的营养物质多，有利于大穗大粒的形成。

推广良种一般每穗100粒左右，而杂交水稻一般每穗有150粒左右，最高的可达300多粒。

一般每亩比推广良种增产100斤以上，小面积最高亩产达1700多斤。

2．用什么办法来利用杂种优势杂交水稻具有强大的优势，那么人们采取什么办法来利用这种优势呢？大家知道，杂种优势一般是指杂种第一代的优势，到第二代一方面由于性状的严重分离，出现有的像母本，有的像父本，还有的介于两者之间，植株高矮不一，成熟期不一等现象；另一方面，由于自交，生命力减退，产量下降，因此，利用杂种一代优势，必须年年生产杂交种子。

而水稻雌蕊和雄蕊长在同一粒谷子内，自己给自己授粉，是一种雌雄同花的自花授粉作物，花器小，靠人工杂交生产杂交种子，事实上不能满足生产上用种的需要。

为了解决这个问题，目前人们采用的方法是选育出配套的水稻“三系”，然后利用“三系”配制出杂交种子供生产上用。

3．水稻“三系”——不育系、保持系、恢复系水稻“三系”是指雄性不育系、雄性不育保持系、雄性不育恢复系。

简称不育系、保持系、恢复系。

选育水稻“三系”的方法很多，有籼粳杂交，籼籼杂交，野生稻与栽培稻杂交，以及人工引变等。

我国目前生产上应用的籼型水稻“三系”，是利用雄花败育的普通野生稻作母本，与栽培籼稻品种作父本进行测交，然后选择后代出现不育的组合，以原父本连续回交五至六代，育成不育系和保持系；再选用栽培籼稻品种作父本，与不育系测交，筛选恢复系。

1. 三系杂交稻确定了有生产潜力的杂交组配后，利用传统的三系法生产杂交稻，需要持有三种材料，即不育系，保持系和恢复系。

三系法生产杂交稻示意图对于细胞质基因突变造成的胞质型雄性不育，不育系自身不能自交结实（花粉败育），因此不能传代，只有与保持系杂交（保持系有正常花粉），才能结出种子。

正因为不育系的不育特性是细胞质基因突变造成的，花粉基本不携带细胞质基因，细胞质基因常通过母本的胚珠传递给后代，所以即使保持系提供了正常花粉，胞质型不育系母本上结出的种子仍然是不育系。

保持系与不育系生出的仍然是不育系，这样的种子农民种了去长出的水稻仍然不育，是收不到粮食的。

只有恢复系与不育系杂交生出来的种子才是可育的，可以作为商品种子出售。

不育特性随母系遗传，保持系虽然自己有花粉是正常可育的，但是不含有育性恢复基因，不能恢复母系遗传下来的不育特性；恢复系正常可育并且含有育性恢复基因，育性恢复基因是核基因，随花粉遗传，但是能够回复细胞质基因突变产生的不育特性，杂交出来的种子F1是正常可育的。

不育系与保持系通常是姊妹系，也就是近等基因系，不同的基因是细胞质中控制育性的基因。

这样，不育系作母本与保持系作父本生出来的还是不育系，保持系自己结的种子还是保持系，恢复系自己结的种子还是恢复系，这就实现了种质资源的保存。

制种田中，恢复系与不育系种在一起，隔行种植，收获时只收不育系结的种子，就都是杂种F1了。

不育系的利用降低了人工去雄的生产成本，简化了制种难度，增加了制种量和制种速度，加速了杂交种子的推广。

野败型细胞质雄性不育CMS-WA是细胞质基因和核基因互作导致花粉败育类型，属于孢子体雄性不育。

可以通过回交的方法保留细胞质基因组而交换核基因组，达到培育不育系的目的。

除CMS-WA外，我国水稻育种学家还创制出不同细胞质来源的核质互作雄性不育系。

周开达先生等用西非品种冈比亚卡与朝阳1号、雅安早等杂交和回交，育成冈型不育系冈12朝阳1号A和冈22雅安早A；同时，周开达先生等从Dissi D52/37//矮脚南特群体中选出不育株，育成D型不育系意大利A。

三系杂交水稻原理
三系杂交水稻是以自然种子型水稻籼粳父本和粳稻亚父本的特性加以配合，通过结合两者的优点，利用多代杂交技术创造出一个新的品种，这就是三系水稻。

这种水稻产量高，耐逆性良好，具有适应各种环境条件的新品种。

它不但能够耗少土壤肥力，而且还能耐旱、耐热、耐倒伏，从而起到抗逆的作用。

另外，它的优点还有适应性强，抗病虫性能也比较强；此外，它的株高、穗粒大，生长期短，因此能更充分的利用资源，更快的实现收获，更有效的保证农民的收获，也更有助于贫困乡镇实现扶贫。

目前，三系杂交水稻已经在我国南方进行了大面积示范栽培，受到农民和科研人员的普遍认可，在全国范围内，有越来越多的地区把三系杂交水稻作为主要播种品种，并取得良好的经济、社会效益。

因此，三系杂交水稻已经成为我国水稻研究中最重要的品种，也是我国科学家和农民共同从事的一项重要农业研究的发展方向。

未来，随着农业的发展，我们将会更多的看到三系杂交水稻的身影，并且会给我们提供更丰富的类型供我们选择，从而有效的提高我们的水稻生产能力，改善我国的农业结构，促进农业经济的发展，有助于改善我们的生活水平。

三系法杂交水稻程序引言：水稻作为我国主要的粮食作物之一，其产量和品质一直是农业生产的重点研究对象。

为了提高水稻的产量和抗性，人们通过杂交育种方法研究出了三系法杂交水稻。

本文将详细介绍三系法杂交水稻的程序，包括三系法杂交水稻的选育、培育和选种等过程。

一、三系法杂交水稻的选育过程1. 创制父本系：首先，选择具有良好遗传性状的水稻品种作为父本系的基础材料。

然后，通过连续杂交和选择育种，逐渐筛选出具有较高杂种优势的父本系。

2. 创制母本系：同样地，选择具有良好遗传性状的水稻品种作为母本系的基础材料。

通过连续杂交和选择育种，逐步培育出具有较高杂种优势的母本系。

3. 创制不育系：在母本系的基础上，通过人工诱导、化学处理等方法，使其产生不育变异。

经过连续选择和稳定，最终得到稳定不育系。

不育系的不育性是三系法杂交水稻的重要基础。

二、三系法杂交水稻的培育过程1. 不育系与父本系杂交：将创制得到的不育系与父本系进行人工授粉，使其杂交结实。

这一步是三系法杂交水稻中的关键步骤，也是形成杂种优势的基础。

2. 不育系与母本系杂交：将不育系与母本系进行人工授粉，使其杂交结实。

这一步是三系法杂交水稻中的另一个关键步骤，确保杂交后的水稻能够正常生长与繁殖。

3. 杂交后代的筛选与培育：从杂交后代中选择具有良好遗传性状的个体，进行连续的选择与培育。

通过不断的杂交与选择，逐步提高杂交水稻的产量和品质。

三、三系法杂交水稻的选种过程1. 杂交组合的评价：对杂交组合进行全面的评价，包括产量、抗病性、品质等方面的指标。

通过统计分析和实地试验，选择出表现优良的杂交组合。

2. 杂种优势的验证：对选定的杂交组合进行杂种优势的验证。

通过大面积的试验田种植，比较杂交组合与常规品种的表现，验证杂种优势的存在。

3. 稳定杂交组合的选种：对验证通过的杂交组合进行连续的选种和繁殖。

通过多年的试验和生产验证，确保杂交组合的稳定性和一致性。

结论：三系法杂交水稻是一种重要的水稻育种方法，通过创制父本系、母本系和不育系，再经过杂交和选择培育，最终得到具有良好遗传性状的杂交水稻品种。

三系杂交稻和两系杂交稻有什么区别？
三系杂交稻种子的生产需要雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系的相互配套。

不育系的不育性受细胞质和细胞核的共同控制，需与保持系杂交，才能获得不育系种子；不育系与恢复系杂交，获得杂交稻种子，供大田生产应用；保持系和恢复系的自交种子仍可作
三系杂交稻种子的生产需要雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系的相互配套。

不育系的不育性受细胞质和细胞核的共同控制，需与保持系杂交，才能获得不育系种子；不育系与恢复系杂交，获得杂交稻种子，供大田生产应用；保持系和恢复系的自交种子仍可作保持系和恢复系。

两系杂交水稻的生产只需不育系和恢复系。

其不育系的育性受细胞核内隐性不育基因与种植环境的光长和温度共同调控，并随光、温条件变化产生从不育到可育的育性转换，其育性与细胞质无关。

利用光温敏不育系随光温条件变化产生育性转换的特性，在适宜的光温时期，可自交繁殖种子，而三系不育系必须与保持系按一定行比相间种植，依靠保持系传粉异交结实生产不育系种子。

两系杂交稻的杂种优势表现及机理与三系杂交稻一样，都是利用两个遗传组成不同的亲本杂交产生杂交一代种子，在生产上利用杂种优势。

1。

三系杂交水稻技术
三系杂交水稻技术是一种利用三个亲本杂交的方法，通过交配与选择获取一种产量较高、抗逆性强的水稻品种。

该技术主要有以下几个步骤：
1. 选择亲本：选择三个具有不同基因型的水稻作为亲本，它们分别称为A亲本、B亲本和C亲本。

A亲本具有丰产性状、B 亲本具有良好的抗逆性状，C亲本具有强大的杂种优势。

2. 杂交配制：将A亲本与B亲本进行杂交，产生杂种F1；将F1与C亲本进行杂交，再次产生杂种F2。

3. 选择与配制：对F2种群进行严格的选择与配制，选取具有丰产性状和抗逆性状的个体作为后代亲本。

4. 后代群体培育：通过连续的自交和杂交，培育出具有理想性状的三系杂交种子。

三系杂交水稻技术的优点是杂种优势效应较大，产量高，抗性强；同时也具有良好的适应能力和稳定性。

然而，该技术需要长时间投入和大规模的品种选育工作，操作过程较为复杂，对技术人员的要求较高。

种子生产学（试卷及答案）重点必考一、名词解释（每小题2分，计12分）1.种子2.纯系：3.顶交种4杂交种品种5.播始历期6.种子认证二、填空题（每空分，计15分）1、水稻三系配套杂交育种使用的三系分别是：、、。

2、栽培品种的三性分别是：、、。

3 、一般情况下，品种群体内包含有、、产生的后代个体的基因型是，群体是。

4 、玉米一生生活周期所经历的天数称为。

5 、自交系的杂穗率指的杂穗占的百分比。

6 、自花授粉植物的天然混杂群体中，可分离出许多纯合的______。

7、甘薯品种混杂退化的原因有、和。

8、根据种子质量级别分类，我国将种子划分为、和。

9 、棉花品种的混杂退化其中一个主要原因是品种保留有较多的。

10、异花花授粉作物天然异交率一般大于。

11、利用育种家种子直接生产原种的基本程序是、、、。

12 、依据生育期长短分为、、。

三、判断题（每小题1分，计12分）以上。

%、繁殖不育系要力争高产量，更重视质量，是种子纯度大1）（．25℃以下为播种适期。

（）2、秋马铃薯当地日平均温度稳定在是自花授粉作。

、玉米属须根系（）3保持系和恢复系的总称。

、杂交水稻的三系是雄性不育系（）45、作物杂交制种时，一般情况下，母本多为晚熟品种。

（）%。

）6、玉米自交系原种生产时的杂穗率不得超过（7、按植物学分类，棉花中品质最好强度最高的品种是海岛棉。

（）2-3天。

、水稻杂交制种中喷施“920”一般可使亲本推迟抽穗（）8、不同性状代码数不一定是连续的。

）（ 9、根据种子质量可将种子分为育种家种子，原原种，原种。

）10（、玉米杂交种子生产中，若缺苗补种，父本行可补种或移栽。

）11（所以花期调节的措施主要针对母两系杂交小麦要求母本要整齐一致，12、（）本。

分）四、问答题（计381.纯系学说对种子生产有什么指导意义（6分）2.防止棉花混杂退化的措施。

（3分）3.杂交水稻的三系及其相互关系(6分)4.简述农作物品种区域试验的实施步骤。

（4分）5.甘薯品种混杂退化的原因及防杂保纯措施。