水稻制種是什么意思_水稻制種是什么意思啊

提要：三系雜交稻是哪三系？雜交種必須用三系制種嗎？

在育種當(dāng)中每每提到雜交種，幾乎就不可避免的要提到“三系制種”，可能大家都聽到過“三系”這么一個提法，但是真的能夠清楚了解的或許當(dāng)真不多，而且即便是對于學(xué)習(xí)育種專業(yè)的人來說，如果不是研究這一塊，對于三系制種的原理可能也說的不是那么清楚。那么三系指的是什么，什么是三系制種呢？雜交種必須要用到三系嗎？下面科學(xué)興農(nóng)就來簡單的為大家介紹一下，當(dāng)然本人也盡可能的避開過多的術(shù)語，讓大家直白的明白。

（參考：Chen L, Liu YG. 2014. Male sterility and fertility restoration in crops. Annual Review of Plant Biology 65, 579–606.）

水稻由于自花受粉的特點，因此三系制種也是最為常用的一種方式，上圖是一個三系制種的原理圖。三系當(dāng)中關(guān)鍵的是細胞質(zhì)雄性不育系，而其余兩者都是在圍繞著不育系來轉(zhuǎn)，用不育系制種，因為不育系是細胞質(zhì)不育，本質(zhì)來說就是該材料當(dāng)中沒有相應(yīng)的恢復(fù)基因。該系統(tǒng)當(dāng)中包含了三種基因型的材料：

不育系：細胞核中不含有恢復(fù)基因（rfrf），而細胞質(zhì)中含有控制不育的不育基因，比如說袁隆平團隊所發(fā)現(xiàn)的野敗不育系（WA CMS），其不育基因是WA352；武漢大學(xué)朱英國教授所發(fā)現(xiàn)的紅蓮細胞質(zhì)雄性不育（HL CMS），敗育是由orfH79所控制，當(dāng)然水稻當(dāng)中還有BT CMS等其他類型，如果細胞核中沒有不育基因的恢復(fù)基因那么該材料就會出現(xiàn)敗育的現(xiàn)象。也就是不育系！

保持系：一般來說保持系是非常容易獲得的，由于不育細胞質(zhì)多為遠緣雜交或者野生稻轉(zhuǎn)移，在水稻種質(zhì)材料中基本上都是不育系的保持系，顧名思義保持系的意思就是保持不育系不育的特點，簡單的說就是同不育系雜交之后，依舊是不育系。能夠同保持系雜交依舊保持?jǐn)∮牟牧隙际遣挥档谋３窒怠＃ɑ蛐停杭毎|(zhì)正常可育，細胞核無恢復(fù)基因rfrf）

恢復(fù)系：恢復(fù)系的特點是能夠恢復(fù)不育系的育性，在同不育系雜交之后，后代的育性回歸正常，恢復(fù)系的細胞質(zhì)不育，但是由于細胞核中含有不育基因的恢復(fù)基因，因此可以重新恢復(fù)育性（基因型：胞質(zhì)不育，細胞核中含有恢復(fù)基因RfRf）。

通過上面的介紹我們也就明白了，三系當(dāng)中的三者各負其責(zé)，不育系同恢復(fù)系雜交產(chǎn)生雜交種，而恢復(fù)系自交繁殖之后還是恢復(fù)系，保持系自交之后還是保持系，不育系則是依托保持系雜交。以此保證該系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

雖說我們經(jīng)常 聽到三系制種，但是雜交種并非都是通過三系所制出來的，而且三系也有一定的缺陷，比如說受到環(huán)境因素影響較大，氣溫的變化可能都會導(dǎo)致育性的恢復(fù)雜交種純度不足，這樣的種子種到田間之后，會有不少的不育植株，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，由此所導(dǎo)致的生產(chǎn)事故也是不少的。除了三系制種之外，還有不少采用了兩系，比如細胞核不育、光敏不育、溫敏不育等，而像玉米制種雖說也有三系，但是由于玉米授粉的獨特性，在抽雄之前直接將母本的雄蕊剪刀剔除，這樣父本的花粉也就直接掉落上去了。制種反而更加方面。