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我做过一个梦,梦见杂交水稻的茎秆像高粱一样高,穗子像扫帚一样大,稻谷像葡萄一样结成一串串。
——袁隆平
2011年9月19日,湖南省农业科学院举行新闻发布会宣称,由袁隆平教授带头研制的“Y两优2号”杂交水稻平均亩产达926.6公斤,又一次刷新世界纪录,被誉为“超级稻”。
那么,超级稻是怎样“炼成”的呢?
我们知道,基因控制性状。如果将两株基因型不同、性状不同的水稻进行杂交,在一定概率上,亲本中的良好性状可以同时体现在后代中。这就是杂交水稻的基本原理。
水稻是自花授粉植物,它的雄蕊会给同一植株的雌蕊进行授粉。因此,培育杂交水稻时,在母本的雌蕊成熟前必须进行人工去雄,并套袋隔离,然后选择合适的时期授以良种父本的纯净新鲜花粉,并套袋保护,使其产生后代。
但是,水稻的杂交种是杂合子,自交后性状会分离,亲本中的一些劣质性状又会再度出现。比如,既抗病又高产的杂交水稻自交后,很可能得到易感病又低产的劣质品种。这就需要研究人员进行长期培育和多次挑选,直到后代不再出现性状分离,才算是得到了性状优良的新品种。
我们知道,在二倍体生物中,只有在纯合状态下,隐性基因对应的性状才能表现出来,因此,要筛选出含有目标隐性基因的水稻品种,必须经过一代代的培育和筛选,这要花费很长的时间。
袁隆平从1960年开始杂交水稻课题的研究,经过10年的寻找,他与助手才终于在海南找到了第一株难以自交产生后代的雄性不育野生稻。此后,研究人员选用1000多个品种的水稻进行侧交筛选,直到1976年,杂交水稻才在中国大面积推广。
超级稻是杂交水稻的一种,为了培养超级稻,必须找到基因优良的水稻品种。如何更高效地选出具有目标基因、适合培育的水稻亲本,缩短超级稻的培育时间呢?
袁隆平采用了分子标记辅助筛选方法。不同的基因具有不同的DNA序列,在使用分子标记法时,要用特定的限制性内切酶将生物个体的基因组DNA切割开来,对比分析这些DNA片段,筛选出含有目标基因的DNA片段,即可找出含有目标基因的水稻品种,再进行选育,从而大大缩短育种研发的时间。
不过,“Y两优2号”的平均亩产之所以能突破900公斤大关,也得益于多方面的配合。科研人员研制的专用肥料能使水稻亩产增产50多公斤,精细化管理也保证了超级稻的产量。但如此一来,成本也提高了不少。如果大面积推广,按照经验来推算,超级稻亩产700公斤还是比较乐观的。
如今,中国的杂交水稻已经遍布全球,海外种植面积超过了4000万亩。2009年,美国的杂交水稻种植面积达到了600万亩,约占美国水稻种植总面积的三分之一。同年,中国15个品种的超级稻“远嫁”非洲。按一个成年人每天需要摄入500~600克大米提供的热量来计算,900公斤的大米可以让一个成年人吃4年。如果全世界杂交水稻种植面积增加7500万公顷,水稻年产量能增加1.5亿吨,也就能多养活4~5亿人口。在土地日益稀少而人口与日俱增的今天,亩产900多公斤的超级稻的问世,给全球的饥饿人口带来了新的希望。
分硬币
现有21枚硬币,其中11枚反面朝上,10枚正面朝上。你既不能看见也不能摸出硬币的正反面。请你将它们任意分成两份,且使两份硬币中正面朝上的硬币数量相同。
(答案在本期内找)
——袁隆平
2011年9月19日,湖南省农业科学院举行新闻发布会宣称,由袁隆平教授带头研制的“Y两优2号”杂交水稻平均亩产达926.6公斤,又一次刷新世界纪录,被誉为“超级稻”。
那么,超级稻是怎样“炼成”的呢?
我们知道,基因控制性状。如果将两株基因型不同、性状不同的水稻进行杂交,在一定概率上,亲本中的良好性状可以同时体现在后代中。这就是杂交水稻的基本原理。
水稻是自花授粉植物,它的雄蕊会给同一植株的雌蕊进行授粉。因此,培育杂交水稻时,在母本的雌蕊成熟前必须进行人工去雄,并套袋隔离,然后选择合适的时期授以良种父本的纯净新鲜花粉,并套袋保护,使其产生后代。
但是,水稻的杂交种是杂合子,自交后性状会分离,亲本中的一些劣质性状又会再度出现。比如,既抗病又高产的杂交水稻自交后,很可能得到易感病又低产的劣质品种。这就需要研究人员进行长期培育和多次挑选,直到后代不再出现性状分离,才算是得到了性状优良的新品种。
我们知道,在二倍体生物中,只有在纯合状态下,隐性基因对应的性状才能表现出来,因此,要筛选出含有目标隐性基因的水稻品种,必须经过一代代的培育和筛选,这要花费很长的时间。
袁隆平从1960年开始杂交水稻课题的研究,经过10年的寻找,他与助手才终于在海南找到了第一株难以自交产生后代的雄性不育野生稻。此后,研究人员选用1000多个品种的水稻进行侧交筛选,直到1976年,杂交水稻才在中国大面积推广。
超级稻是杂交水稻的一种,为了培养超级稻,必须找到基因优良的水稻品种。如何更高效地选出具有目标基因、适合培育的水稻亲本,缩短超级稻的培育时间呢?
袁隆平采用了分子标记辅助筛选方法。不同的基因具有不同的DNA序列,在使用分子标记法时,要用特定的限制性内切酶将生物个体的基因组DNA切割开来,对比分析这些DNA片段,筛选出含有目标基因的DNA片段,即可找出含有目标基因的水稻品种,再进行选育,从而大大缩短育种研发的时间。
不过,“Y两优2号”的平均亩产之所以能突破900公斤大关,也得益于多方面的配合。科研人员研制的专用肥料能使水稻亩产增产50多公斤,精细化管理也保证了超级稻的产量。但如此一来,成本也提高了不少。如果大面积推广,按照经验来推算,超级稻亩产700公斤还是比较乐观的。
如今,中国的杂交水稻已经遍布全球,海外种植面积超过了4000万亩。2009年,美国的杂交水稻种植面积达到了600万亩,约占美国水稻种植总面积的三分之一。同年,中国15个品种的超级稻“远嫁”非洲。按一个成年人每天需要摄入500~600克大米提供的热量来计算,900公斤的大米可以让一个成年人吃4年。如果全世界杂交水稻种植面积增加7500万公顷,水稻年产量能增加1.5亿吨,也就能多养活4~5亿人口。在土地日益稀少而人口与日俱增的今天,亩产900多公斤的超级稻的问世,给全球的饥饿人口带来了新的希望。
分硬币
现有21枚硬币,其中11枚反面朝上,10枚正面朝上。你既不能看见也不能摸出硬币的正反面。请你将它们任意分成两份,且使两份硬币中正面朝上的硬币数量相同。
(答案在本期内找)