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科普:為什麼雜交水稻要年年制種?怎樣才能控制植物的性別呢?

2021-10-26由 倩姐說科技 發表于 農業

水稻異花同株嗎

下面讓小編給大家講解一下吧。

科普:為什麼雜交水稻要年年制種?怎樣才能控制植物的性別呢?

既然雜交水稻能獲得高產,為什麼不能像普通水稻那樣自花傳粉繁育後代,而要年年進行雜交制種呢?因為雜交水稻是由兩個不同遺傳特性的品種雜交產生的,由於它們之間遺傳特性上的不同,透過雜交產生的雜交水稻,在體內結合了兩個品種的不同特性,一方面使不同特性在雜交水稻體內相互補充,取長補短,另一方面使雜交水稻體內產生一定矛盾,因此,雜交水稻能夠表現出較優的性狀和較強的生活力。例如,我國培育的不育系是溫帶地區的秈稻品種,它的特點是生育期短、穗型較大,而分櫱較差。找到的恢復系是國外的熱帶地區秈稻品種,它的特點是生育期長、分櫱較強、穗型較小。這兩個具有不同遺傳特性的品種雜交,得到的雜交水稻生育期比不育系長,比恢復系短,分櫱力強,穗型特別大,使原來兩個品種的特點相互補充。此外,還表現出生長特別旺盛,生長速度快,分櫱早等特點。人們把這些特點叫做雜種優勢,利用這種優勢便可提高水稻產量。

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但是,雜種優勢只表現在第一代,不能遺傳。如果把雜種一代結的種子留種,雜種第二代的植株就會出現分離現象,有的像不育系,有的像恢復系,也有的像雜種一代,群體生長極不整齊,植株有高有矮,生長期有長有短,分櫱特性有強有弱,穗型有大有小,甚至還會出現不能結種子的不育系水稻。所以雜種一代自身結的種子,只能作為糧食,在生產上沒有利用價值。為了利用水稻雜種一代優勢,雜交水稻只有年年制種,才能不斷提供生產上的需要。

科普:為什麼雜交水稻要年年制種?怎樣才能控制植物的性別呢?

怎樣控制植物的性別呢?

多數植物的花是兩性花(同一花朵中有雌蕊和雄蕊),如水稻、棉花、油菜、水蜜桃等;而另一些植物是單性花(雌花或雄花),如玉米、黃瓜等。有的同株上有雌花和雄花,稱雌雄同株,如龍眼、荔枝、黃瓜和西瓜等;有些植物在同一株上只有雄花或雌花,稱雌雄異株,如銀杏、番木瓜、大麻、石刁柏等。植物的不同種類或品種有一定雌、雄花著生位置和數量上的比例,但是,植物性別的表現不像動物那樣穩定,如黃瓜是典型的雌、雄同株異花的植物,在溫室栽培燻煙的條件下,可以發現雌花(或雄花)過渡到兩性花的型別。

植物性別的控制,是指採用人工的方法來改變植物原來的雌雄個體或器官的比例。那麼,有什麼辦法來控制植物的性別呢?

科普:為什麼雜交水稻要年年制種?怎樣才能控制植物的性別呢?

我們用黃瓜來做個例子吧。

外界環境條件的改變,可以有效地控制植物的性別。一般來說,較短的日照、較低的溫度,有利於黃瓜雌花的形成;而較長的日照、較高的溫度有利於雄花的形成。例如,在長江中下游地區,黃瓜一年可種兩次,春種黃瓜由於花芽分化時日照較短、溫度較低,因而雌花著生較早,數目較多;而夏季種的黃瓜由於處在日照較長、溫度較高的季節,花芽分化少,因而雌花著生較晚,數目較少。燻煙也可以增加植物的雌花,煙中的成分主要是一氧化碳。有人用黃瓜做試驗,證明用0。3%一氧化碳處理黃瓜的幼苗,雄花與雌花的比例由沒有處理的45。2:1下降到2。4:1。黃瓜一般是雄花出現得比雌花早,而用一氧化碳處理以後,雌花出現得反而比雄花更早,可見,一氧化碳對黃瓜雌花形成有一定的作用。一氧化碳對於菠菜、草莓、大麻也產生同樣的效應。

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在生產中最實用的是利用一些生長調節物質(化學激素)來改變植物的性別,稱為性別的化學控制。現常用的生長調節物質是乙烯利和赤黴素。如用100~200ppm的乙烯利溶液在黃瓜或南瓜幼苗長出2~4片葉時噴在葉面上,就能使主蔓上10~20節內多開雌花,一般一次即可。為了增加更多的雌花,也可以噴兩次,甚至使它只開雌花,不開雄花。反過來,如果要多開雄花,可在黃瓜長出2~4片葉時,用25~50pm的赤黴素噴灑在葉面上,就會多開雄花。其他的生長調節劑如萘乙酸、馬來醯肼、三磺苯甲酸、二氯乙基三甲氯化銨,一定濃度的溶液也有利於雌花的形成。

科普:為什麼雜交水稻要年年制種?怎樣才能控制植物的性別呢?

為什麼要研究植物的性別呢?這是因為許多經濟植物,不同性別的器官和個體的經濟意義不同,如增加雌株和雌花,對於生產果實的作物,可以提早結果,增加結果數,從而提高了產量。例如大麻纖維的拉力以雄株為優,石刁柏(蘆筍)雄株的產量比雌株高25%~35%,但雌株筍粗壯,品質好。研究植物的性別就可以按照人們的需要,定向地控制,獲取最大的經濟效益。

那麼今天講的大家都瞭解到了嗎?