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不能留种的作物都是转基因的吗,作物能否留种取决于育种方式
发布时间:2020-03-26 06:57
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流言: 不能留种的种子都是转基因的,转基因种子都是不育的。农民千百年来都自己留种,不能留种是对于农民的剥削。

常有人把不能留种作为转基因种子的“罪状”。其实不能留种的种子并非都是转基因种子,不能留种的种子一些是采用了杂交技术培育的,杂交育种在农业生产上不仅极大地提高了粮食产量,还促进了整个种子行业的发展。

一、慨念“智能不育杂交育种技术”又称“第三代杂交水稻技术”,其利用可以稳定遗传的隐性雄性核不育材料,通过转入育性恢复基因恢复花粉育性,同时使用花粉失活基因使含转基因成分的花粉失活(...

1.选择强优势组合 所谓强优势组合就是杂交组合的F1杂种具有较高的杂种优势,一般采用平均优势、超亲优势和超标优势法来表示。平均优势指杂种超过双亲平均水平的百分数,超亲优势指杂种超过较好的亲本的百分数,超标优势指杂种超过对照品种的百分数。杂交种必须有明显的增产作用,才能在生产上推广利用,才能补偿因杂交制种带来的麻烦和经济负担。

真相: 能否留种可以作为判断种子是否是转基因的标准吗?其实,作物能否留种只取决于育种的方式,和转基因技术没有关系。使用了杂交技术、利用了杂种优势的种子就不适合留种。并非所有不能留种的种子都是转基因种子,从技术角度来说,转基因作物也并不是都不能留种,只是在一些国家,由于存在法律协议,让农民不要留种。

作物能否留种取决于育种方式,和转基因技术没有关系。好的种子意味着长出来的作物抗虫、抗病、抗旱、抗涝性强,产量高,育种产业的核心就是如何选育出拥有优良性状的种子。目前,世界上很多优良作物品种都是通过杂交育种的方式培育出来的,这些杂交种子有一个很显着的特点:就是它们的后代不适合再次投入生产中,也就是常说的“不能留种”。从技术角度来说,转基因作物也并不是都不能留种,只是在一些国家,由于存在法律协议,不让留种。

“智能不育杂交育种技术”又称“第三代杂交水稻技术”,其利用可以稳定遗传的隐性雄性核不育材料,通过转入育性恢复基因恢复花粉育性,同时使用花粉失活,并利用荧光分选技术快速分离不育系与保持系两种类型的种子。与以往杂交育种和转基因育种相比,智能不育技术有如下几个方面的优势:

具有杂种优势的杂种,决不是在所有性状上都有优势,而常常是某些性状上表现出优势,而另一些性状没有优势。如粮谷作物的杂交种常常具有产量优势,但籽粒中的蛋白质含量、赖氨酸含量就没有优势,甚至表现出劣势来。在生产上具有推广价值的强优势组合,则必须综合性状良好,没有突出缺点,而在主要育种目标性状上具有明显的超标优势。

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采用杂交育种方式最重要的原因是杂交育种可以产生杂种优势。杂种优势是指两个基因型不同的亲本杂交以后得到的后代优于亲本的现象。所谓亲本,比如你的父母就是你的亲本,而你是他们的子一代。这里所说的优于亲本并不是说杂交后代各方面都比亲本好,也不是指杂交后代一定会有满足人类需要的性状,杂交后代优势的表现还需要结合具体器官的具体性状来分析。因为杂交后代有这样的特性,人类在农业生产中广泛开展着杂种优势利用的实践。

1、智能不育系不育性稳定,不受环境影响,保障了杂交种纯度及制种安全。

2.母本去蘼 牧草基本上都是雌雄同株,在利用杂种优势时必须解决杂交制种时母本的去雄问题。有了适当的母本去雄方法,才可以大规模配制杂交种子。所以,母本去雄向来是利用杂种优势的一大难关。至今还有许多牧草杂种优势未在生产上利用, 其主要原因就是没有简单易行的母本去雄方法。因此,母本去雄方法是杂种优势利用的首要问题。目前母本去雄的方法主要有人工去雄法、化学去雄法和利用不育系等。

种植业生产中种子是非常重要的。

现代人类在农作物上应用杂种优势最成功的案例无疑是杂交玉米。玉米除了有杂交优势,还有比较明显的近交衰退,和杂种优势正好相反,亲本基因型越相近,玉米越弱小低产。早期的杂交玉米生产中受制于玉米自交系(由单株玉米连续自交多代,经过选择而产生的基因型相对纯合的后代)的产量比较低,主要采用双交种——四个自交系亲本两两组合产生子一代后再杂交获得的种子。现在的杂交玉米基本都是单交种——两个自交系组合产生的子一代,目前我国单交种玉米的播种面积很大。其他还有诸如小麦、水稻、高粱、棉花等作物也有很重要的杂种优势利用研究和推广。

2、配组自由,可以大大提高杂种优势的资源利用率。

人工去雄法在玉米等的制种上应用非常广泛,但牧草几乎全是两性花,雄雌同花,花器细小,人工去雄费时费工,田间可操作性差,因此在牧草种子生产中很少采用。由于牧草的无性繁殖和多年生特性,一旦育种中获得杂种优势强的杂种,即可通过无性繁殖的方法扩大群体,直接应用于生产,而且杂种优势可保持多年,无需年年制种。

好的种子意味着长出来的作物抗虫抗病抗旱抗涝性强、产量高,育种产业的核心就是如何选育出拥有优良性状的种子。目前世界上很多优良作物品种都是通过杂交育种的方式培育出来的,这些杂交种子有一个很显著的特点:就是它们的后代不适合再次投入生产中,也就是常说的“不能留种”。有人说这样就剥夺了农民的种子主权,还有人将其与转基因技术联系了起来。这真的是种子公司的阴谋吗?和转基因技术又有什么关系呢?

3、智能不育系不育性状遗传行为简单,不受遗传背景影响,易于开展优良性状的聚合育种,快速选育出优质、高产、多抗、广适的杂交组合,有利于扩大杂交种适应区域。

化学去雄法是选择对雌雄配子具有选择性杀伤作用的化学药剂,在孕穗期雄配子对药剂反应最敏感的时候喷施,就可以杀死或杀伤雄性配子,使花粉不育或失去对其他健康的父本花粉的竞争能力,有的药剂可以有效地阻止散粉而不伤及叶子,不影响穗粒发育。目前使用的杀雄剂有30多种,一般多用于农作物制种。如对小麦效果较好的青鲜素、FW450、DPX3778;棉花上应用的杀雄剂有二氯丙酸;水稻上应用的杀雄剂有稻脚青;在玉米上应用的杀雄剂有DPX3778等;牧草上应用较少。据报道,美国Monsato公司生产的化学去雄剂GENESIS对早熟禾去雄效果显着。目前,实际应用上突出的问题是杀雄剂对雌蕊也有伤害作用,会导致制种产量的降低。制种的产量与纯度之间有较大的矛盾,喷施时间比较严格,有时因风雨天气而不能及时喷施,影响杀雄效果。喷施后遇雨还要补喷。药剂一般需喷施2次,增加制种成本。不同杂交组合对药剂施用的反应也有差异,更换杂交组合前必须做好预备试验。

我们先来了解一下杂种优势有关的知识吧。

4、育性恢复基因与花粉失活基因紧密连锁,不仅阻断了转基因成分通过花粉漂移,而且实现了用转基因手段生产非转基因不育系种子和杂交稻种子。该技术体系对未成功应用“三系法”和“两系法”的作物开展杂种优势利用也提供了理论和技术依据,预期将成为未来我国农作物杂种优势利用和杂交制种的先导性技术之一。

雄性不育分为环境条件不适宜、生理失调引起的非遗传性不育和由细胞质及核内基因所控制的可遗传的雄性不育,表现为雄蕊不育、无花粉或花粉败育、功能不全、部位不育等。制种时经常利用的是细胞质或细胞核或核质互作等可遗传的雄性不育。通常把具有雄性不育特性的品种和自交系称为雄性不育系。不育系植株的雄性器官不能正常发育,没有花粉或花粉败育,但其雌蕊发育正常,能接受外来花粉并受精结实。因此不育系往往是杂交制种的母本材料。由于不育系本身花粉不育,需要一个正常可育的品种或自交系给它授粉,使其后代仍保持雄性不育的特性,这就是不育系的保持系。保持系是杂交制种不断繁殖获得不育系的前提。 用一些正常可育的品种或自交系的花粉授给不育系后,F1代的育性恢复,结实正常,这样的品种或品系即为恢复系,是杂交制种的父本材料,它往往具有母本或某一栽培品种所不具备的一些特殊优异性状,如抗病性等。制种时,在雄性不育系繁殖田里间行种植雄性不育系和保持系,在杂交制种田里间行种植雄性不育系和恢复系。雄性不育系繁殖田里,不育系行上收获的种子除供翌年繁殖田用种外,都用于制种田播种雄性不育系。而保持系行上收获的种子,继续供下年种植保持系用。在杂交制种田里,从不育系行上收获的种子即为杂种种子,翌年供生产田应用;恢复系行上收获的种子,翌年杂交制种田播种恢复系用。如此三系两田配套,便可源源不断生产杂种种子。

杂种优势及杂种优势利用

为什么要采用杂交育种呢?最重要的原因是杂交育种可以产生杂种优势。杂种优势是指两个基因型不同的亲本杂交以后得到的后代优于亲本的现象。所谓亲本,比如你的父母就是你的亲本,而你是他们的子一代。这里所说的优于亲本并不是说杂交后代各方面都比亲本好,也不是指杂交后代一定会有满足人类需要的性状,杂交后代优势的表现还需要结合具体器官的具体性状来分析。因为杂交后代有这样的特性,人类在农业生产中广泛开展着杂种优势利用的实践。

与一般的科学技术发展“先理论、后应用”不同,杂种优势是在经过人类漫长的应用之后才开始由科学家开始研究其机理的。比如马和驴杂交的后代骡子,有马的力气和驴的耐力,在1400年前的古籍中就有记载,人类利用杂种优势的历史显然要比这更早。在西方,孟德尔和达尔文都曾在其各自的著作中提到了杂交后代具有优势的现象。现代科学尽管对杂种优势开展了长时间的研究,仍旧没有对这一现象机理做出全面阐述。比较主要的假说有显性假说、超显性假说、上位性假说和基因组互作假说等。由于不同的作物中杂种优势表现非常不同,我们有理由相信杂种优势的机理在不同物种中是不尽相同的。

现代人类在农作物上应用杂种优势最成功的案例无疑是杂交玉米。玉米除了有杂交优势,还有比较明显的近交衰退,和杂种优势正好相反,亲本基因型越相近,玉米越弱小低产。早期的杂交玉米生产中受制于玉米自交系(由单株玉米连续自交多代,经过选择而产生的基因型相对纯合的后代)的产量比较低,主要采用双交种——四个自交系亲本两两组合产生子一代后再杂交获得的种子。现在的杂交玉米基本都是单交种——两个自交系组合产生的子一代,目前我国单交种玉米的播种面积已经占到了全国总播种面积的90%以上。其他还有诸如小麦、水稻、高梁、棉花等作物也有很重要的杂种优势利用研究和推广。

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美国玉米产量和栽培品种变化历史。从图中可以看出,在应用了双交种,单交种时,美国玉米产量都有了显著提高。/Kendall R. Lamkey's maize breeding and quantitative genetics research project

由于杂交引起基因间重组,杂交后代在双亲优良等位基因的加性效应和互作效应下表现出超亲表型,从而显着提高作物的产量和抗性。近几十年来,以杂种优势利用为核心的育种方法是近代最重要的作物育种方法。

另外,还可利用自交不亲和系制种。自交不亲和是指雌雄蕊花器在形态、功能及发育上都完全正常,雄蕊也能正常授粉,但同一株系的花粉在本株系的柱头上不发育或发育很少。在生产杂种种子时,用自交不亲和系作母本,以另一个自交亲和的品种或品系作父本,即可省去人工去雄的麻烦。如果亲本均为自交不亲和系, 就可以互为父母本,从两个亲本上采收杂种种子,从而提高制种效率。自交不亲和在禾本科和豆科牧草中是比较常见的,三叶草、黑麦草、冰草等均存在自交不亲和现象。

为什么杂交种子不能留种

文章开头提到杂交后代不能留种。通过回顾遗传学的开创者孟德尔的豌豆实验,我们来细究为什么杂交后代不能留种。

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孟德尔的豌豆实验与性状分离/anthro.palomar.edu

豌豆作为一种自花授粉的植物,亲代可以被认为是纯合子,意味着两对染色体上的基因型是相同的。在孟德尔的实验中经过一次杂交以后的种子(即子一代)的性状是一样的,但是如果子一代再自交一次(得到子二代),其后代就会出现明显的性状分离。在孟德尔的实验中,把一株黄种皮豌豆和一株绿种皮豌豆杂交后的子一代,都是黄色的。但是让这个子一代的黄种皮豌豆自花授粉产生的子二代,就出现了黄色和绿色两种颜色的种皮。这种现象,就叫做性状分离。

在农业生产中,这就好比种植了杂交玉米的农民留下了玉米的种子第二年再次种植,就会发现产量远不如第一年而且抗病虫害能力也会下降,这都是由于杂种优势的消失以及性状分离。而且在遗传学上通过计算,自交代数越多,后代中不同基因型组合的纯合个体也就越多。在实际育种过程中涉及到的作物遗传内容更加复杂,农业生产上如果利用了杂交种再对杂交后代进行留种的话,作物整齐度会显著下降,纯合后代个体增加的结果是无法继续利用杂种优势,这样也就达不到现代化生产的要求了。

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玉米的花解构与水稻的花结构比较。杂交育种中都需要去雄,在水稻上,去雄是一件极其辛苦的事。/wiki.com

我们还可以结合一个我国在杂种优势利用方面最有名的例子,就是袁隆平院士团队研究出的杂交水稻。水稻是一种自花授粉的植物,人们做水稻杂交时面临的一个很大问题就是水稻的花特别小无法大量开展去雄、授粉的工作。如果能有一种水稻天生就是雄性不育,那么就可以大大降低去雄授粉的劳动强度。中学语文课本里杂交水稻的故事里有一个细节:袁隆平的团队在海南发现了一株“野败”水稻,大喜过望。这个野败就是雄性不育的水稻。袁隆平团队利用了水稻由细胞质和细胞核基因相互作用而产生雄性不育性状,开发出了一种优良的雄性不育系,这种方法被称为三系制种法。

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三系指的是保持系,雄性不育和恢复系。保持系能使母本结籽,又能保持原有自交系的性状。恢复系的花粉授与不育系后,能使不育系的后代恢复正常,开花结籽。能得到水稻杂交种,并且一直保持不育系的不育性,可以不断用于制种。/hssyxx.com

如果将得到的杂交种(S)Rfrf留种再用于生产的话,除了上面提到过的性状分离的问题以外,得到的后代里甚至会有不育的(S)rfrf型。这样做肯定是得不偿失的。

三系制种法是比较早的时期采用的杂交水稻制种法,随着科学研究的深入,目前开发出了光温诱导雄性不育系的二系制种法,在合理利用环境条件前提下简化了制种步骤。

玉米是杂种优势利用最早且在全球推广最成功的作物。玉米是雌雄异花作物,杂交种生产时需要在母本雄穗刚露出时将其拔除,有效控制母本自花授粉是获得高纯度杂交F1种子的关键环节。目前国内外玉米杂交制种去雄主要采用人工的方法,不仅制种成本高,而且去雄不彻底,难以保证种子纯度。中国自1973年先后推广“三系”和“两系”杂交稻以来,使中国水稻增产了20%以上。然而目前我国水稻生产占主导地位的“三系法”和“两系法”存在各自的瓶颈问题。“三系”杂交体系需要特定的不育系、保持系和恢复系配套才能实现不育系的繁殖及杂交种生产,种质资源利用率极低。而“两系法”的不育系易受环境中光照、温度的影响,存在制种风险,影响了“两系”法的推广。

3.父本传粉 在杂交制种中,当母本开花时,父本应该供应数量充分而具有授粉能力的花粉。对于异花授粉和常异花授粉牧草来说,由于长期自然选择的作用,花器结构和开花习性都是适于向外散粉的,而且花粉量多,花粉寿命长。但自花授粉植物就不同了,不仅花粉量少,而且飞飘不远,有的甚至闭花受精,这样就很不利于杂交制种。因此,自花授粉牧草在利用杂种优势确定父本时, 对其传粉特点要注意选择,因为父本散粉量少,势必会缩小制种田母本与父本行比,增加父本行,因而减少了杂交制种田的杂种种子产量,增加了制种成本。

杂交育种和转基因种子

上面说了很多与杂种优势、杂交种子有关的事情,那么到底不能留种和转基因种子有什么关系呢?可以说,两者基本没什么关系。不能留种的种子不一定是转基因种子,转基因种子也不一定不能留种。

现在我国存在的转基因种子很多都是转基因作物之间或与常规品种杂交得到的。比如转基因抗虫棉中棉所51,其母本是丰产优质转基因抗虫棉中棉所41选系971201,父本是综合性状较好的棕色彩色棉RILB263102。这样做的原因是一般不会利用转基因技术直接将目的基因导入到已经大面积推广的品种中去,而是利用转基因技术创造出新的种质资源,通过杂交育种的手段尽可能地将多个品种的优良性状集中到一个新的杂种材料里,这样可以更好地培育出新的综合性状优良的品种。

正是因为转基因种子往往会经过杂交育种这一步,“不能留种”在一些不明就里的人眼中成了种子是转基因的“罪证”。现在我们可以知道,能否留种和是否转基因之间是不能划等号的,要想确定一种作物是否是转基因品种,最好的办法还是拿到专业检测机构进行分子检测,用能否留种或者各种流传的观察外观等方法都是不靠谱的。

还有一种看起来很有道理的将不能留种与转基因联系起来的说法是关于“终结者基因”的。终结者基因是由美国农业部和岱字棉公司开发的一种基因,含有这种基因的种子长成的植物仍然会结种,但是新一代种子将无法发芽。这种技术非常具有争议性,正是由于争议很大,目前还没有人将这项技术应用于生产实践,因此拿这个说法来指责转基因种子不能留种同样是不靠谱的。

从技术上来说转基因种子留种是完全可能的,因为转基因技术导入的新性状属于显性性状,耗时耗力地对杂种的后代进行选择也可能获得符合要求的种子。但是一旦种子同时也利用了杂种优势,从保持高产的角度来说,留种就不现实,因为后代会性状分离。没有利用杂种优势的种子,由于研发转基因种子往往投入了大量的财力人力,在美国加拿大等大量种植转基因作物的国家,种子公司会要求农民购买种子时签订协议不要留种,这样做看起来是逼迫农民不得不向种子公司不断购买新种子,但实际上这是保护知识产权的重要措施,也是促进种子研发行业不断开发新品种的动力。

如果种子行业有足够的竞争,让种子的价格不会过于昂贵,每年购买种子并不是对农民的剥削,而是免除了农民每年留种的负担,而可以每年获得优质高质的种子。相反,不给种子行业创造一个良好的竞争环境,不支持制种行业的发展,放着已有的技术不用,强迫农民年复一年留用低产的种子,才是对农民的剥削。

结论: 并非不能留种的种子都是转基因种子,是利用了杂交优势的种子不适合留种。转基因种子的判断要依靠分子检测等科学的办法,这并非通过简单观察能做到的。杂交育种在农业生产上不仅极大提高了粮食产量,还促进了整个种子行业的发展。转基因育种在备受争议的同时则在不断为全世界农民提供各种各样的实惠。当遇到关于此类问题言之凿凿的“定罪言论”时,不妨擦亮你的双眼,用一些基本的生物学知识考察一下其中是否有诈。

参考资料:

[1]作物育种学,孙其信主编,高等教育出版社,2011年

[2]Understanding of Heterosis, Hikmet BUDAK, KSU J. Science and Engineering ,5(2) 2002

[3]中国的杂交水稻,袁隆平,《杂交水稻》,1986年01期

[4] 中国农业科学院棉花研究所中棉所51棉花品种

[5 ] 终结者基因

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为了克服作物杂交制种的上述技术瓶颈,人们一直在探索利用隐性核不育资源。相对于质-核互作不育而言,隐性核不育的不育性稳定且任何自交系/品种均可作为其恢复系。尽管国内外学者已分离了一些隐性核不育材料,但因难以保持和扩繁而无法在杂交育种中直接应用。针对隐性核雄性不育材料难以繁殖的问题,PlantGeneticSystem公司于1993年提出了一种技术思路:在纯合的雄性不育植株中转入连锁的育性恢复基因、花粉失活基因和筛选标记基因,所获得的转化体是该雄性不育植株的保持系,此保持系自交可以实现不育系和保持系的繁殖。该方法利用精确的分子设计解决了隐性核雄性不育基因及不育材料的应用问题,为开展分子设计杂交育种提供了新的思想。

4.杂种种子生产技术 一般用制种田每公顷杂种种子产量与生产田每公顷种植杂种所需要的种子播种量之比来表示杂种种子生产成本的高低,比率越大,生产杂种种子的经济可行性越大。为确保杂种种子质量和确保降低杂种种子生产成本,必须有经济有效的杂种种子生产技术,这是生产上利用杂种优势的前提条件,主要包括隔离区的设置、父母本间种行比、调节播期、田间去杂、母本去雄、父母本分别收获和种子加工等。为了源源不断满足供应生产上所需的杂种种子,必须制定合理的种子田系统,即要按比例安排亲本繁殖田和杂交种制种田面积,以免比例失调影响配套繁殖和造成浪费。根据生产上该草种的种植面积、单位面积的用种量、亲本单位面积产量和种子田父母本行比等制定适宜的种子田面积。

基于上述思路,近年来美国杜邦先锋公司开发了一种新型杂交种子生产技术,综合利用了转基因技术、荧光蛋白筛选技术和花粉失活技术策略,有效地解决了玉米隐性核雄性不育系的保持和繁殖问题。其设计思路是利用现代生物技术,将玉米花粉育性恢复基因、花粉失活基因和红色荧光蛋白标记基因组合在一起构建遗传转化载体,通过转基因技术导入到玉米隐性核雄性不育系中,该转基因株系自交后,产生50%的不育系种子和50%的保持系种子,通过机械色选技术有效地将两部分种子分离,正常颜色种子可以繁殖为不育系,用于玉米杂交育种和杂交制种;红色荧光种子自交可源源不断地产生其本身和正常颜色不育系种子,从而实现一系两用的目的。智能不育技术将现代生物技术与传统育种方法成功结合,使得大量水稻雄性隐性核不育基因的利用成为了可能。利用智能不育源可将优良常规稻及“三系”、“两系”不育系快速改造成智能不育系。

生产田计划播种面积×每公顷用种量÷制种田单位面积计划产量×母本所占比例×种子选留合格率=

目前,智能不育杂交育种技术已在玉米制种中成功实现,用该技术生产的玉米已在美国作为非转基因种子进入商业化生产。在我国已在水稻等作物中开展相关研究,相信,这种技术的运用将成为杂交水稻领域的一次新的技术飞跃,推动杂交水稻研究与生产应用进入一个新的时代,其在杂交水稻上的成功应用,将为在其他自花授粉作物中开展杂交育种提供一个很好的范例。该杂交育种技术在多种作物的广泛应用,必将带来粮食作物和经济作物的大规模增产,为确保世界粮食安全和提高人们的生活质量提供技术支持。

杂交制种田面积×亲本行比×每公顷用种量÷亲本单位面积计划产量×种子选留合格率

粮食增产与食品安全,技术与战略的探讨永无止境。相信以“求真”精神为核心的逻辑思维,普及到哪个国家、哪个国家就勃兴,哪个国家将这套思维应用的更好,哪个国家的资源配置效率就更高,在国际舞台上也就会更有竞争力,这是隐藏在大国崛起背后更深层次的奥秘。相信科学,相信科学家的“数”、“理”和“独立心”,强调论事以合理为准绳、道德则以独立自尊为立身行事基本。用科学引领社会发展,用广泛的社会实践造就人才,让我们每个人关心科技的创新和普及,造就一个完整的理性知识和思维“价值链”。在探索中学习,在学习中完善和提升。在争议和辩论中前行,在广泛的社会实践中接受考验。

种子田不管是亲本繁殖田还是杂交种制种田,都要种植在隔离区内,以免其他品种或品系的花粉参与授精,造成生物学混杂。 另外,雄性不育系繁殖田的两系和杂交种制种田的双亲,都要按一定比例行数相间种植,确定行比的原则是确保在母本开花时有足够的父本花粉供应,尽可能增加母本行。因为母本行比大小直接关系到种子田单位面积产量的高低和生产成本。当然,如果父本行比太小,花粉量不足,母本不能充分结实,单位面积产量也会下降。

我们要努力地实现我国农业经济发展方式的转型,就要促进创新、优化结构,转变经济发展方式。政府最重要的就是提供一个统一、开放、竞争、有序的市场体系,并由它来配置资源,这样市场就能够在资源配置中起决定性作用。市场体系统一、开放、竞争、有序的四个特征里,竞争是灵魂。从技术的创新到本地化、产业化,一直到市场销售和售后服务,都必须要贯彻竞争,才能更彻底地消除违背这些原则的因素。技术创新的主体一定要是企业,技术运营的主体一定也是企业。企业精神、企业理念、企业运作,成功之源。

雄性不育系繁殖田里的不育系植株生长发育常较保持系落后,杂交制种田种植的父母本,为了确保杂种种子具有较高杂种优势,父母本相互间基因型差异较大,花期各不相同。因此,在雄性不育系繁殖田和杂交种制种田中+,经常要对父母本采取不同的播种期,以便达到母本盛花、父本初花的最佳花期相遇。调节亲本播期有两条基本原则:第一条原则是“宁可母本等父本,不可父本等母本”,就是在种子田里可以让母本先开花几天,等父本随后开花,不可父本先开花几天,以后母本再开花。这是因为雌蕊寿命长而固定着生于一处,花粉寿命短而随开花随飘散的缘故。禾本科牧草如草地早熟禾等的雌蕊在开花后雌蕊接受花粉的能力可维持1周左右,而它们开花后飞散在田间的花粉只在几个小时内具有受精能力。

因此,制种田里母本开花早几天,雌蕊仍然具有受精能力,随后几天遇到父本花粉可正常受粉结实。如果父本早几天开花散粉,虽然开花期为一段时间,但最后开花的母本就遇不到花粉而不能结实。第二条原则是将母本安排最适宜的播期,然后调节父本播期。确保母本正常生长发育,使制种田有较高的产量,因为制种田的种子产量是由母本产量决定的。

雄性不育亲本繁殖田通过调节播期,一般能达到花期相遇,但在杂交制种田里情形则不同。虽然根据亲本花期调节了播期,但在气候比较异常的年份,如干旱或低温年份,因亲本生物学特性差异比较大,对变化的环境条件反应不一,仍然可能出现父母本花期不遇问题。在这种情况下,就应该进行花期预测,发现父母本花期相遇有问题时,及早采取花期调节措施。如果制种田花期不遇已成定局,可采用人工辅助授粉。

另外,还需要及时拔杂去劣。从雄性不育系繁殖田中的不育系行中除去保持系植株应视为除杂的重点和难点。这是因为不育系行中存在保持系植株,如不除去,自交结实后被收获到不育系的种子中,翌年随不育系种子种植到杂交制种田里,在不育系行里就增加了保持系植株,它不仅自交结实,而且花粉还给其周围的不育株授粉,接受了它的花粉就不能与杂交制种田的父本产生杂种种子,于是在翌年生产田中除了杂种植株外,还有相当多的不育系和保持系植株,这些植株没有杂种优势,会降低生产田的产量。种子收获以后也要严防混杂,特别是雄性不育系繁殖田的不育系种子、保持系种子和杂交制种田生产的杂种种子,从表面看是完全一样的,如果不注意,很容易造成混淆。所以,无论是收获、脱粒、贮藏、运输过程中,都要做好标记,严格分开。

杂种种子因包括的亲本数目和杂交的次数不同,可以分为单交种、双交种、三交种综合品种等。2个基因型不同的亲本系或品种之间杂交组成单交种,其基因型一致且有强大的杂种优势,加之单交所涉及的亲本少,亲本繁殖和杂交制种都比较方便。2个单交种之间杂交产生双交种,包括4个亲本自交系。

三交种是指1个母本单交种和1个自交系间杂交,包括3个亲本自交系,生产上至少需要3块隔离区,一块繁殖母本自交系,一块用于配制单交种,一块用于配制三交种。综合品种是指由两个以上的自交系或无性系杂交、混合或混植育成的品种,一个综合品种就是一个小范围内随机授粉的杂合体。其中亲本材料的选择与应用对品种的表现具有重要意义。一般应根据农艺性状的表现及配合力的高低对参与品种综合的亲本材料进行严格选择,这也是利用杂种优势的一种方法,通过天然授粉保持其典型性和一定程度的杂种优势,它的特点是亲本数多,少则2个,多则可达几十个,一般使用的亲本数为2~10个,而且繁殖世代有限,一般只能繁殖2~5代。

对于那些控制杂交难以培育杂种品种的物种,如自交不亲和、自交不育等,纯系培育比较困难,只能借助于兄妹交或其他有限的近交方式,所需时间较长。若为多倍体,即使它们可以自交,且自交可育,但配子纯合速度很慢,杂种品种的培育仍需时间较长。在此情况下,以这些物种的亲本材料培育综合品种便成为合理的选择。另外,拟培育品种的纯合性不属主要育种目标,又要利用物种中的杂种优势,或商用品种种子售价较低,杂种品种的培育得不偿失,或在某一物种最初的改良阶段,需将所改良的品种尽快应用于生产。