累計增產(chǎn)8.5億噸，7000萬人擺脫饑餓，中國人如何造出雜交水稻？|環(huán)球報道

現(xiàn)在我國雜交水稻的種植面積已經(jīng)超過了水稻種植總面積的一半以上，累計增產(chǎn)達到8.5億噸，7000萬人因此擺脫了饑餓，那么中國人到底是如何造出雜交水稻的呢？

說到雜交水稻的研究，早在1926年就開始了，當時的美國科學家瓊斯通過研究發(fā)現(xiàn)，水稻這種作物是存在雜交優(yōu)勢的。何為雜交優(yōu)勢呢？植物的性狀是由基因決定的，而基因又分為顯性基因和隱性基因?；虮旧硎浅蓪Τ霈F(xiàn)的，在一對配對成功的基因中，只要有一個顯性基因，那么植物則會表現(xiàn)出顯性性狀，只有一對基因全部都是隱性，才會表現(xiàn)出隱性性狀。

這意味著什么呢？意味著顯性性狀出現(xiàn)的概率要大于隱性性狀，所以植物只要不斷進行雜交，就會將隱性基因逐漸淘汰。

【資料圖】

水稻這種植物非常有趣，它的優(yōu)勢性狀基本都是顯性性狀，所以通過不斷雜交就可以讓后代水稻變得更具優(yōu)勢。這聽起來很容易，但做起來很難，因此雖然早在20世紀50年代之前，雜交水稻就有了比較成熟的理論基礎，但始終沒有任何一個國家的研究人員能夠真正將雜交水稻做出來。

水稻為什么雜交難呢？因為水稻是一種自交植物，也就是自花授粉。

每一朵水稻花之中都有雄蕊和雌蕊，自己給自己授粉，在正常情況下根本沒有雜交的機會。那么人工去雄不就行了？所謂人工去雄就是在授粉開始之前將雄蕊剪掉，這樣就沒有辦法自花授粉，只能雜交了，但這種方法對某些植物來說可以，對水稻而言卻不行，因為每一朵水稻花只結一粒種子，也就是一粒米，如此一朵一朵、一株一株、一代一代地進行人工去雄根本不可能。

人工去雄不可能，那就只有一個辦法了，就是找到一個天然的雄性不育水稻。

1961年，袁隆平在稻田里發(fā)現(xiàn)了一株與眾不同的水稻，這使他欣喜若狂，并將這株水稻命名為“鶴立雞群”。袁隆平將這株水稻的種子種在田里，悉心照料，但結果卻并不如人意，因為他沒有得到一片壯碩的稻田，而是得到了一堆參差不齊的后代，失望之余，袁隆平馬上想到了原因，“鶴立雞群”本身就是一株天然雜交稻，所以后代才會出現(xiàn)性狀分離，既然有天然雜交稻的出現(xiàn)，說明原本的稻田之中一定存在著天然雄性不育株。

經(jīng)過一年的尋找，袁隆平和他的妻子以及學生一起終于在稻田中找到了6株天然的雄性不育株。

接下來怎么辦呢？這就要提到袁隆平所提出的雜交水稻三系配套法了，也就是我們經(jīng)常聽到的“三系法”。所謂三系法，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開始進行雜交了，不過雜交出來的水稻并不能直接進行種植，因為雜交水稻種依舊存在隱性基因，直接種植，后代就會出現(xiàn)性狀分離，所以就要開始第二系，也就是保持系。

所謂保持系就是要讓水稻在雜交之后，后代依舊保持雄性不育的性狀，這樣才能夠不斷進行雜交實驗，淘汰隱性基因。

當最終獲得了優(yōu)質的雜交水稻之后，就要進入第三系，也就是恢復系。不育株是沒辦法種植的，所以必須通過最后的雜交讓不育的雜交水稻恢復成可育的雜交水稻。至于保持系和恢復系具體如何操作，這就涉及到更多的遺傳學知識，在此不做深入討論。按照袁隆平的三系法，最終我們獲得了增產(chǎn)20%以上的汕優(yōu)63雜交水稻。后來，三系法又進化成了二系法，也就是將保持系和恢復系合二為一，產(chǎn)量進一步提升超過10%，現(xiàn)在我們所種植的雜交水稻都已經(jīng)是二系法雜交水稻了。

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標簽： 雜交水稻 雄性不育 隱性基因