水稻育种基本科学常识

2021-09-27 综合 86阅读 投稿:拥有欲

1.水稻的育种方法和时间还有水稻插秧的注意事项和具体过程

育种根据育种目标,选取性状互补的父本和母本,进行不饱和回交;对回交子代进行目标性状分子标记辅助选择鉴定;对符合分子鉴定标准的植株进行花药培养;对花培苗进行分子标记辅助选择鉴定;对符合分子鉴定标准的花培苗种植得到花培二代,对花培二代分株系进行多性状鉴定,保留含优良性状的株系,得到目标品系

插秧时间

能否在适宜的插秧期内插秧,是影响水稻产量的一个十分重要的因素,按照水稻生长发育的要求,当气温稳定通过13℃时即可以插秧。多年来的生产实践和试验都充分证明了,插秧时期易早不易晚,在我县的最佳插秧期应该在5月中旬,至少不能超过5月25日,我县周边农场系统几乎都能实现这个要求,而我县农民的实际插秧都是在5月15日以后开始,月末前结束,个别农户还在插6月秧,导致营养生长拖后,生殖生长期缩短,产量下降,加剧了贪青晚熟的危害,遇到灾害性年份,危害严重,产生这种情况的原因很多,一是群众认识不足,大多数农民栽培技术还存在“傻子过年看借毗”的水平上,没有领头羊。二是育苗晚,秧苗小,在适宜插秧期内苗达不到插秧要求,三是水田渴水严重,出现苗等地现象

插秧规格

插秧规格是栽培密度的内容之一。插植规格内含三个因素:行间距、穴间距、穴内苗数。插植规格受制于水稻品种、秧苗播种密度、栽培密度一直是水稻栽培技术的活跃因素之一,栽培密度包括三方面内容:一是下种量,即每公顷计划用多少种子;二是秧田播种密度;三是田间插植规格。这三者相互制约,已设计下种量50kg/hm2,就不能选择30-20cm规格,必须选择30-10cm和26.7-10cm的规格,因此确定插秧规格应从栽培密度入手,从研究与经验来看,在秧本田比例1:100确定的情况下,则“播多稀插多密”,按此比例可以有以下几种栽培密度模式供选择,栽培模式1为密型:下种量每公顷50-60kg,精选后37.5-45kg,100平方米秧田播量375-450g/m2,按95%的发芽率。95%的成苗率,则100m2共育成125-150万苗,向田间移植时,基本苗125-150棵/m2,可插30*20cm,每穴4-5苗,或26.7*10cm,每穴3-4苗。此种栽培密度模式单株利用分蘖24个,利用分蘖节位数4-6节。此法适宜种稻水平不高的农户,其产量不高但比较平稳。栽培密度模式2为不密不稀型:下种量为每公顷40kg,精选后30kg,此法为旱育稀植推广初期的标准方法,100m2秧田播量300g/m2,按95%的发芽率,95%的成苗率,则100m2共育成100万苗,向田间移植时,基本苗100棵/m2左右,可插30*10cm,每穴3苗,或30*13.3cm规格,每穴3-4苗。此种栽培密度模式单株利用分蘖4-5个,利用分蘖节下数第三节之上有效分蘖节。秧苗在秧田时可有10-20%带蘖。栽培密度模式3为移植型:下种量为每公顷20kg,精选后15kg ,100m2秧田播量150g/m2,按95%发芽率,95%的成苗率,100m2共育成50万苗,向田间移植时,基本苗50棵/m2,可插30*13.3cm,每穴2苗,或30*15cm,每穴2-3苗,大中棚钵体育苗摆栽最好采用30*20cm,每穴3苗这种方法,插秧时间为5月15日-5月20日。此模式单株成穗数为10-13个,可利用第二叶节以上分蘖。插秧后的水层管理 插秧后应及时灌水,深度在3-4cm,当有低温出现 ,应加深水层到6-7cm.近些年来,相当一些农民在插秧后不灌水,即“插后干”5-7天后再灌水,结果由于秧苗失去水分平衡,发生萎蔫干枯,延缓返青,延迟生育5-7天,单株分蘖减少1个有效分蘖节,从而导致减产1成以上。产生这种现象的主要原因是怕灌水漂苗,而产生漂苗的主要原因是插秧过浅,水深后就会漂苗,而插秧过浅是由于插秧与整地脱节,水整地后沉降时间过长而使土壤过于板结过于硬造成的,因此要求水整地与插秧相衔接,做到适期插秧,深浅适宜,一般整地后1-7天插秧,整地与插秧的间隔时间,主要看土质情况安排沉降时间,粘重土沉降时间要长,砂性土沉降时间要短,用手指在泥中划一深印,然后能慢慢闭合,最后留有一浅浅划痕,此期为最佳插秧期。只有这样,才能确保水稻生育正常,为丰收打好基础。

2.杂交水稻的知识

选用两个在遗传上有一定差异,同时它们的优良性状又能互补的水稻品种,进行杂交,生产具有杂种优势的第一代杂交种,用于生产,这就是杂交水稻

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,由于花粉无力生活,不能自花授粉结实,只有依靠外来花粉才能受精结实。因此,借助这种母水稻作为遗传工具,通过人工辅助授粉的办法,就能大量生产杂交种子。

保持系: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。

恢复系: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。

三系杂交水稻:是指雄性不育系、保持系和恢复系三系配套育种,不育系为生产大量杂交种子提供了可能性,借助保持系来繁殖不育系,用恢复系给不育系授粉来生产雄性恢复且有优势的杂交稻。

两系杂交稻:一种命名为光温敏不育系的水稻,其育性转换与日照长短和温度高低有密切关系,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。利用光温敏不育系发展杂交水稻,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。

超级杂交稻:水稻超高产育种,是近20多年来不少国家和研究单位的重点项目。日本率先于1981年开展了水稻超高产育种,计划在15年内把水稻的产量提高50%。国际水稻研究所1989年启动了“超级稻”育种计划,要求2000年育成产量比当时最高品种高20%-25%的超级稻。但他们的计划至今未实现。我国农业部于1996年立项中国超级稻育种计划,其中一季杂交稻的产量指标为,第一期(1996-2000年)亩产700公斤,第二期(2001-2005年)亩产800公斤。

3.杂交水稻所需要的学科知识

袁隆平是世界著名的水稻育种专家,具有全面、深厚的农业学科知识(图1-8)。

多年来,他一直潜心钻研如何提高水稻的产量。20世纪60年代,他在稻田中偶然发现天然杂交稻株具有明显的杂种优势,萌生了利用杂交的办法培育高产水稻的想法。

经过10年的努力,1973年,袁隆平和他的助手终于成功地实现了籼型杂交水稻的三系配套,使水稻的产量提高了20%。这一成果轰动了世界。

但是,三系配套与生产应用还有一定距离,必须经过亲本繁殖、杂交育种,才能生产出大量杂交水滔种子,供大面积推广应用。同时,由于过去从来没有种杂交水稻,它的播种时间、播种方法、播种量,施肥品种、施肥量、施肥期,以及生长过程中会发生哪些病虫害,田间水分怎样管理等问题,都需要运用多种知识进行试验和研究。

于是,他们又一鼓作气攻下了育种和栽培关,实现了整个杂交水稻技术的配套。杂交水稻技术研制成功后,不仅在全国大面积推广,而且还走出国门,推广到了许多国家和地区。

从这个案例中,我们可以看出,杂交水稻技术是植物学、作物育种学、作物栽培学、土壤肥料学、植物保护学等诸多学科知识的综合应用。这说明技术具有很强的综合性。

4.如图表示水稻育种的一些途径.请回答下列问题:(1)以矮秆易感稻瘟

(1)以矮秆易感稻瘟病(ddrr)和高秆抗稻瘟病(DDRR)水稻为亲本进行杂交,得F1.F1自交产生F2,F2中能稳定遗传的有

1

16 的DDRR,

1

16 ddrr,

1

16 DDrr,

1

16 ddRR,总共

1

4 ,不能稳定遗传的占1-

1

4 =

3

4 ,选F2中的矮秆抗病的水稻植株进行自交,若发生性状分离,则所有子代中的ddRR占

1

16 ,ddRr占

2

16 ,ddRR和ddRr的比是1:2.

(2)若要在较短时间内获得上述新品种水稻,可选图中⑦⑧单倍体育种,其中⑦途径的常用方法是秋水仙素处理萌发的幼苗(因为单倍体高度不育,一般不结籽).

(3)科学工作者欲培育能产生人体蛋白的水稻新品种,应该选择图中③④基因工程育种,该技术手段主要包括四个步骤,即提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达等.

(4)图中①诱变育种所表示的育种途径具有典型的不定向性.

故答案为:

(1)

3

4 1:2

(2)⑦⑧秋水仙素处理萌发的幼苗

(3)③④提取目的基因 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与表达

(4)①

5.科学知识

太空育种是集航天技术、生物技术和农业育种技术于一体的农业育种新途径。是当今世界农业领域中最尖端的科学技术课题之一,通过已进行的太空农业试验,植物、动物等生物体的许多特性奥秘被揭示。

由于植物种子体积小,携带方便,在选育新品种方面具有较大的选择空间。已进行搭载的有粮食作物类:小麦、水稻、大豆、玉米、绿豆、豌豆、高粱等;蔬菜类:西红柿、辣椒、黄瓜、甜菜、茄子、萝卜等;经济作物有棉花、烟草等;花卉有万寿菊、鸡冠花、三色槿、龙葵、荷花、百合等;中草药材有黄芪、甘草;树木种子有油松、白皮松及石刁柏,还有草坪种子。

通过太空育种,培育出了一批新的突变类型和具有优良性状的新品种。例如水稻种子经卫星搭载,获得了植株高、分孽力强、穗型大籽粒饱满和生育期短的性状变异。增产20%,单季亩产400--600千克,最高达750千克。蛋白质含量增加8%--20%,氨基酸总含量提高53%。 太空小麦培育出矮杆、早熟、抗倒伏、抗病害、蛋白质含量高的丰产类型。

太空青椒枝叶粗壮,果大肉厚,免疫力强。单果重350--600克,单季亩产3500--4000千克,最高可达5000千克,比普通青椒增产20%--30%,经中科院遗传研究所检测分析,太空青椒所含维生素C提高20%,可溶性固形物提高25%,病情指数减轻55%。 太空黄瓜,藤壮瓜多,瓜体奇大,单果重850-1100克,抗病力强。特别是雌花开得多,是地面瓜秧的1.5倍。虽然它的皮厚了点,但瓜肉非常清凉爽口、汁多肉嫩。太空番茄长势尤为喜人,株高茎粗,果穗增多,比常规番茄增产15%以上,最高可增产23.3%。黑龙江农科院园艺所选育的“宇番一号”,在全国推广种植面积已超过100万亩。“太空樱桃番茄”,含糖量高达13%,与柑桔含糖量相当,口感鲜甜,可当水果食用。太空西瓜的显著特点是含糖量达13%以上,可溶性固形物增多,纤维少,个头大,吃起来沙甜可口。太空玉米能结出6-7个“棒子”,可长出5种颜色,而且味道也比普通玉米好。 太空搭载的鸡冠花、麦秆菊、蜀葵、矮牵牛等,都表现出开花多、花色变异、花期长等特点。尤其是粉色的矮牵牛,花朵中出现了红白相间的条纹。更令人惊奇的是万寿菊的花期竟延长到6个月以上。

游过太空的大蒜能长到近半斤重,太空萝卜的幼苗让害虫敬而远之,本来无法杂交的籼稻和粳稻自从周游过太空后也能杂交了。

6.袁隆平有哪些知识

袁隆平从事农业科学实验已经好几年了,课余在稻田边观察寻觅,已经成了他的一个习惯。

作为新中国的第一代大学生,袁隆平从1953年跨出西南农学院的校门,就被分配在安江农校任教。他初登讲台,教的并不是自己在大学所学的专业,而是俄语课。第二年起才被调到遗传育种教研组,担任植物学、作物栽培、遗传育种等农业基础课和专业课的教学工作。

袁隆平发现那株不同寻常的稻穗的这一年,正好30岁,还没有结婚,过着简单的单身汉生活。他于1930年9月1日出生在北京协和医院。他的父亲袁兴烈先生祖籍江西省德安县,毕业于东南大学中文系,做过县高等小学校长、督学,袁隆平出生时,他在北平的平汉铁路局当秘书。母亲华静女士生于江苏镇江的富裕家庭,在教会学校受过高中教育,做过小学教师。袁隆平在成长的岁月里,由于父亲工作地点的变迁,由于社会风云的变幻莫测,先后在北京、汉口、重庆、南京等地生活和就读,地理尺幅上的大跨度,许多重大社会事件的发生,在他的心灵世界和人生经验上,增添了可感可触的思考材料,丰富了酸甜苦辣的生命体验。知识分子家庭环境和良好的教育经历,使他养成独立思考的习惯,兴趣爱好广泛,特别是擅长英语和游泳。这一切,促使他精神视野开阔,身体素质良好。

这个在大城市里长大并接受教育的青年,在偏僻的安江农校教师中,逐渐显示出自己的特点和个性。他特别重视实验教学,重视培养学生的动手能力。为了在显微镜下观察细胞壁、细胞质、细胞核的微观构造,他刻苦磨练徒手切片技术。十余次没有成功,上百次地切。百余遍观察效果不理想,就上千次地实践,一直到得到满意结果为止。有的晚上,他独自呆在实验室里做实验,凌晨一两点都没去休息,空寂荒僻的校园里,实验室的灯光在静夜中弥散。

来自实践的感性认识与理论相结合,使他在课堂上讲解起来游刃有余,不受约束。备课时,他常常从学生的角度设计多种问题,尝试不同的解答方案,找到容易为学生理解的一种。他讲课生动具体,富于启发性,很受学生欢迎。几年的教学实践,袁隆平已经成长为一名优秀的农校专业课教师。

袁隆平(1930.9.7- )生于北京,汉族,江西德安县人,无党派人士,现居湖南长沙。中国杂交水稻育种专家,杂交水稻之父,中国工程院院士。现任中国国家杂交水稻工程技术中心主任暨湖南杂交水稻研究中心主任、西南大学农学与生物科技学院名誉院长、湖南农业大学教授、中国农业大学客座教授、怀化职业技术学院名誉院长、湖南生物机电职业技术学院名誉院长、联合国粮农组织首席顾问、世界华人健康饮食协会荣誉主席、湖南省科协副主席和湖南省政协副主席。2006年4月当选美国科学院外籍院士,2011年获得马哈蒂尔科学奖。

从1964年开始,袁隆平研究杂交水稻技术,1973年实现三系配套,1974年育成第一个杂交水稻强优组合南优2号,1975年研制成功杂交水稻种植技术,从而为全国大面积推广杂交水稻奠定了基础。(袁隆平的杂交稻研究,在中国国内是具有开创性的,但是世界上首次成功的水稻杂交是由美国人Henry hank Beachell在1963年于印度尼西亚完成的,1966年在IRRI,菲律宾国际水稻研究所,培育出奇迹稻IR8)袁隆平的杂交水稻研究,在中国国内是具有开创性的,不过并非世界首创,日本新城长友在1965年得到粳稻的三系配套,但未能用于生产。

水稻育种基本科学常识

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