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杂交是让不同品种的水稻之间杂交,不是转变基因

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发表于 2013-11-1 11:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
      杂交是让不同品种的水稻之间杂交,由于水稻不同的品种内有不同的基因,它们杂交后基因随机重组,有可能得到比较优秀的基因组合。水稻的杂交一般不跨物种,即使跨物种也是亲缘关系较近的物种。
   
现在的转基因农作物是把其他生物当中有抗虫害的基因转到水稻中来,是一种有目的的基因工程,而不像杂交是随机的,可以说是技术上的进步。但是这样做有一定的安全隐患,因为一般抗虫害的基因表达出的蛋白对虫有毒害作用,但是对人是否有毒害作用,一般要经过严格的检验。另一方面,转基因作物有非常强的环境适应能力,可能会侵占野生植物的生态位,破坏生态平衡。

所以,总结起来,杂交不是转基因,转基因更先进,也存在安全隐患,收到关注。
      




杂交水稻“三系”基本概念及原理

杂交水稻就是水稻#请文明用语#优势的利用。在我国一大批科技工作者团结拼搏,刻苦攻关,长年累月的“南繁北育”,终于在1973年实现了“三系”配套,培育出具有旺盛的生长优势和产量优势的优良杂交水稻组合,宣告我国籼型杂交水稻培育成功,从此,我国的杂交水稻以其强大的生命力为社会创造了惊人的经济效益,普及全国,走向世界。

(一)、“三系”的概念
1、雄性不育系(代号A)是指稻株外部形态与普通水稻没有多大差别,但雄性器官发育不正常,花粉败育.不能自交结实。雌性器官却发育正常能接受外来花粉而受精结实。这种雄性不育能稳定遗传的水稻品系叫雄性不育系(简称不育系)。
2、雄性不育保持系(代号B)由于不育系本身的花粉是不育的,自交不结实,不能通过自花传粉繁衍具有不育特性的后代。必须要有一个正常可育的特定品种给不育系授粉并能结实,使不育系的后代仍保持其雄性的不育特性,这种能使不育系性能—代一代保持下去的特定父本品种称为雄性不育保持系(简称保持系)
3、雄性不育恢复系(代号R)一些正常可育的品种花粉授给不育系后,结实正常,而且新产生的#请文明用语#一代育性恢复正常,能自交结实,并具有较强的优势。这种能够恢复不育系雄性繁育能力的品种叫雄性不育恢复系。(简称恢复系)
(二)、三系法
三系法即雄性不育系,雄性不育保持系及雄性不育恢复系之间的配套应用叫三系。
(三)、#请文明用语#优势
两个遗传性不同的亲本杂交产生的#请文明用语#第一代(F1),
在生长势,生活力,繁殖力抗逆性,产量和品质上优于其双亲的现象叫做#请文明用语#优势。
(四)、配合力
配合力有一般配合力和特殊配合力两种。一般配合力是指一个被测品种或品系与许多其它品种或品系杂交后,F1代的产量平均值。特殊配合力是指一个被测品种或品系与另一个特定的品种或品系杂交后F1代的产量表现。在#请文明用语#优势利用中,选育特殊配合力高的亲本杂交,有可能获得产量高的杂交组合。
   

所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。
杂交定义:两条单链DNA或RNA的碱基配对。遗传学中经典的也是常用的实验方法。通过不同的基因型的个体之间的交配而取得某些双亲基因重新组合的个体的方法。一般情况下,把通过生殖细胞相互融合而达到这一目的过程称为杂交;而把由体细胞相互融合达到这一结果的过程称为体细胞杂交。
相信你学习了选修三后就会明白,如果是高一的,还不用着急,考试一般不会考基因工程





 楼主| 发表于 2013-11-1 11:43 | 显示全部楼层
杂交水稻之父——袁隆平院士 简介 袁隆平,中国工程院院士,杰出的农业科学家,杂交水稻之父。50年来,他将全部精力倾注在杂交水稻事业上,践行了他“发展杂交水稻、造福世界人民”的宗旨,为中国乃至世界的粮食生产发展做出了重大贡献。先后荣获国家发明特等奖、首届国家最高科学技术奖和联合国教科文组织“科学奖”、“沃尔夫奖”、“世界粮食奖”等20多项国际国内奖励,并当选为美国科学院外籍院士。

袁隆平院士于1964年在国内率先开展水稻#请文明用语#优势利用研究。在他撰写的第一篇论文《水稻的雄性不孕性》中提出:“要想利用水稻#请文明用语#优势,首推利用雄性不孕性”。他的理论与研究实践否定了水稻等“自花授粉作物没有#请文明用语#优势”的传统观点,极大地丰富了作物遗传育种理论和技术。

袁隆平院士解决了三系法杂交稻研究中的三大难题:利用“野生稻与栽培稻进行远缘杂交”技术,找到了培育雄性不育系的有效途径,并于1973年实现了不育系、保持系和恢复系的“三系”配套;育成了强优势杂交水稻“南优2号”等一批组合,并在生产上大面积应用;领导课题组成功突破制种难关,使制种产量逐渐提高,达到全国平均亩产350斤左右。

袁隆平院士解决了两系法杂交稻研究中的一些关键技术难题:1989年,他提出了选育实用光温敏核不育系的不育起点温度指标和选育的技术策略,使两系法杂交水稻研究走出了低谷;后来又研究并提出两系不育系原种生产程序和冷水串灌繁殖等重大技术,使两系法杂交水稻研究最终取得成功并推广应用。

1997年,袁隆平院士又开展超级杂交稻研究,他设计出了以高冠层、矮穗层和中大穗为特征的超高产株型模式和培育超级杂交稻的技术路线,并在超级杂交稻研究方面取得重大进展,分别于2000年、2004年、2012年实现中国超级稻第一期亩产700公斤、第二期亩产800公斤、第三期亩产900公斤的目标,并于2012年,领衔启动了中国超级稻亩产1000公斤的第四期目标攻关,同时提出了在原超级杂交稻超高产理想株型和保持较高收获指数的基础上,以增加植株高度提高生物学产量为核心的超级杂交稻育种新理念。

2006年,袁隆平院士针对我国人增地减的现状,提出了运用超级杂交稻技术成果,用3亩地产出现有4亩地的粮食,大幅度提高现有水稻的单产和总产,提高农民种粮效益,确保国家粮食安全的科学思路,即超级杂交稻“种三产四”丰产工程,2007年率先在湖南实施,并迅速在安徽、广东、广西、河南、云南、贵州、四川等省市推广,取得了显著成效。2011年,袁隆平院士又提出了“两分田或三分地养活一个人”粮丰工程,得到了政府和专家的一致认同,已在广东和广西实施,均达到了预期效果。

袁隆平院士还多次到美国、国际水稻研究所等地讲学、传授技术,主持举办国际杂交水稻技术培训班50多期,培训来自亚、非、拉美30多个国家的学员2000多名,并多次去印度、越南、缅甸等国指导杂交水稻研究与生产。

袁隆平院士先后发表学术论文70多篇,出版《袁隆平论文集》、《杂交水稻育种栽培学》、《杂交水稻学》等专著7部,创立了系统的杂交水稻学学科。



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 楼主| 发表于 2013-11-1 11:56 | 显示全部楼层
所获奖项 时间 奖励名称 等级 授奖部门
1981.6 国家发明奖 特等 国家科委
1985.10 创造与发明奖章(杰出发明家) 金奖 世界知识产权组织
1987.11 科学奖   联合国教科文组织
1988.3 农学与营养奖   英国Rank基金会
1991.11 国家科技进步奖 三等 国家科委
1993.4 拯救世界饥饿(研究)荣誉奖   美国Feinstein基金会
1994.12 何梁何利基金奖   何梁何利基金会
1996.5 日经亚洲奖   日本经济新闻社
1996.12 国家科技进步奖 三等 国家科委
1997.8 #请文明用语#优势利用杰出先驱科学家称号   作物遗传与#请文明用语#优势利用国际讨论会,墨西哥
1998 湖南省科技进步奖 二等 湖南省科委
1998.11 越光国际水稻奖   日本越光国际水稻奖事务局
2001.2 首届国家最高科技奖   国务院
2001.8 拉蒙·麦格赛赛奖   菲律宾拉蒙·麦格赛赛基金会
2004.5 沃尔夫奖   以色列沃尔夫基金会
2004.9 金镰刀奖   泰国皇室
2004.10 世界粮食奖   世界粮食奖基金会
2005.11 杰出研究成就奖   亚太种子协会
2008.3 影响世界华人终身成就奖   影响世界华人盛典
2010.3 法兰西共和国最高农业成就勋章  指挥官级  法国政府
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 楼主| 发表于 2013-11-1 12:06 | 显示全部楼层
理论分析
  杂交水稻稻田
杂交水稻是通过不同稻种相互杂交产生的,而水稻是自花授粉作物,对配制杂交种子不利。要进行两个不同稻种杂交,先要把一个品种的雄蕊进行人工去雄或杀死,然后将另一品种的雄蕊花粉授给去雄的品种,这样才不会出现去雄品种自花授粉的假杂交水稻。可是,如果技术人员用人工方法在数以万计的水稻花朵上进行去雄授粉的话,工作量极大,实际并不可能解决生产的大量用种。因此,研究培育出一种水稻做母本,这种母本有特殊的个性,它的雄蕊瘦小退化,花药干瘪畸形。靠自己的花粉不能受精结籽。
为了不使母本断绝后代,要给它找两个对象,这两个对象的特点各不相同:第一个对象外表极像母本,但有健全的花粉和发达的柱头,用它的花粉授给母本后,生产出来的是女儿。长得和母亲一模一样,也是雄蕊瘦小退化,花药干瘪畸形、没有生育能力的母本:另一个对象外表与母本截然不同,一般要比母本高大,也有健全的花粉和发达的柱头,用它的花粉授给母本后,生产出来的是儿子,长得比父、母亲都要健壮。这就是技术人员需要的杂交水稻,一个母本和它的两个对象,人们根据它们各自不同特点,分别起了三个名字:母本叫做不育系,两个对象,一个叫做保持系,另一个叫做恢复系,简称为“三系”。有了“三系”配套,技术人员就知道在生产上是怎样配制杂交水稻的了:生产上要种一块繁殖田和一块制种田,繁殖田种植不育系和保持系,当它们都开花的时候,保持系花粉借助风力传送给不育系,不育系得到正常花粉结实,产生的后代仍然是不育系,达到繁殖不育系目的。技术人员可以将繁殖来的不育系种子,保留一部分来年继续繁殖,另一部分则同恢复系制种,当制种田的不育系和恢复系都开花的时后,恢复系的花粉传送给不育系,不育系产生的后代,就是提供大田种植的杂交稻种。由于保持系和恢复系本身的雌雄蕊都正常,各自进行自花授粉,所以各自结出的种子仍然是保持系和恢复系的后代。
亚种利用
水稻有籼稻和粳稻两个亚种。理论上讲,亚种间杂交稻可比品种间杂交稻增产30%以上。
目前,已经基本解决利用亚种间#请文明用语#优势的主要难题,新育成的亚种间超级杂交稻穗大粒多、品质优良,在生产试验、示范中比现有的品种间杂交稻增产20%以上。
7投入产出分析OECD的《以知识为基础的经济》报告中提到,1910~1955年开发杂交玉米的公共投资和私人投资共200万美元,而获得的社会回报率达到700%。而据大连理工大学21世纪发展研究中心相关人员与袁隆平院士初步测算,杂交水稻技术的研究与开发的社会回报率至少达1100%。
在杂交水稻研究的最初阶段,即1964~1975年,主要是袁隆平及其助手在经费十分困难的情况下坚持搞下来的,9年间科研经费投入加起来不到20万元。在推广的初期,计划经济体制下的行政干预对杂交水稻的推广起到了重要作用,而90年代以后,则主要是靠市场机制下的杠杆调节作用。由于杂交水稻产量高,使得播种面积迅速增加,1975年全国多点示范杂交水稻373公顷,单产比常规稻增加20%左右,1976年迅速扩大到13.9万公顷,而目前中国杂交水稻种植面积已超过1333万公顷,占水稻总种植面积的51%,产量约占水稻总产量的58%。在20多年间,芭蕉水稻播种面积猛增35000余倍。现在种植杂交水稻每年所增产的粮食相当于一个产粮大省的全年粮食总产量。杂交水稻的大面积推广,不仅大幅度地提高了粮食产量,而且赢得了巨大的经济效益。据中国农业科学院和北京农业大学对江苏省209个调查点进行分析,杂交籼稻比常规稻的相对经济效益表现为:每公顷收益提高26.6%,每个工日净产值提高25.9%,每元物质费用报酬提高12.5%,每元成本纯效益提高20.9%。以杂交水稻研究时间最长、投资和种植面积最大的湖南省为例,仅1976~1980年,国家为该省杂交水稻研究与开发投入3000多万元,累计增产稻谷37.5万吨,纯收益6亿多元,投资的社会回报率达2000%。
8育种技术(1)两系、三系并举,形态改良与亚种间#请文明用语#优势利用相结合。
(2)针对长江中下游地区,构建具“高冠层、矮穗层、重心低、库大而匀、高度抗倒”的优良株型的杂交稻组合;针对西南一季稻区,选育亚种间重穗型杂交稻组合。
(3)选育具有籼粳混合亲缘的亲本,利用亚种间#请文明用语#优势。
(4)借助生物技术,利用远缘有利基因。
(5)针对超级杂交稻的特点,建立与之相适应的超高产栽培技术。
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