三系是指雄性不育系、保持系和恢复系。要想利用水稻的杂种优势,首先必须解决大量生产第一代杂交种子的难题,解决这个问题的有效途径首推培育一种特殊的水稻品种,叫做雄性不育系
三系是指雄性不育系、保持系和恢复系。要想利用水稻的杂种优势,首先必须解决大量生产第一代杂交种子的难题,解决这个问题的有效途径首推培育一种特殊的水稻品种,叫做雄性不育系:
1、雄性不育系
雄性不育系是一种雄性退化(主要是花粉退化)但雌蕊正常的母水稻,由于花粉无生活力,不能自花授粉结实,只有依靠外来的花粉才能受精结实。因此,借助这种母水稻(雄性不育系),作为遗传工具,通过人工辅助授粉的办法,就能大量生产杂交种子。
2、保持系
这是一种正常的水稻品种,它有一种特殊的功能,即用它的花粉授给不育系后,所产生后代,仍然是雄性不育的。因此,借助保持系,不育系就能一代一代地繁殖下去。如果没有保持系,不育系就会绝种。
3、恢复系
这也是一种正常的水稻品种,它的特殊功能是,用它的花粉授给不育系后,所产生的杂交种雄性恢复正常,能自交结实,如果该杂交种有优势的话,就可用于生产。
两系杂交稻是上世纪八十年代,湖北一位农业技术员石明松在水稻品种农垦58中发现一株特别的水稻,它在夏季抽穗时表现为雄性不育,在秋季抽穗则表现雄性正常,经过进一步的研究,终于弄明了其育性转换与日照长短和温度高低有密切关系,即在长日高温条件下,它表现雄性不育;在短日平温条件下,恢复雄性可育,并将这种水稻命名为光温敏不育系。
利用光温敏不育系发展杂交水稻有两大优越性。第一是免除了保持系,在夏季长日照下可用来与恢复系制种,在秋季或在海南春季可以繁殖自身,不再需要借助保持系来繁殖不育系,因此用光温敏不育系配制的杂交稻叫做两系杂交稻。两系法在种子生产程序上减少了一个环节,从而降低了种子生产成本。
第二是配组自由,选配到优良组合的机率大大高于三系法,大量的试验表明,95%以上的现有水稻品种,都能使两系不育系的育性恢复,而只有不到5%的品种能恢复三系不育系的育性。由此可知,在选择优良组合方面,两系法要比三系法优越得多。
两系法杂交稻为我国独创,于1995年研究成功,是作物育种上的重大突破,近年的种植面积在4000万亩左右,一般比三系杂交稻产5-10%。