袁隆平的雜交水稻提高產(chǎn)量的原理究竟是什么？~~~急~~~

熱心網(wǎng)友：雜交水稻是通過不同稻種相互雜交產(chǎn)生的，而水稻是自花授粉作物，對配制雜交種子不利。要進行兩個不同稻種雜交，先要把一個品種的雄蕊進行人工去雄或殺死，然后將另一品種的雄蕊花粉授給去雄的品種，這樣才不會出現(xiàn)去雄品種自花授粉的假雜交水稻。可是，如果我們用人工方法在數(shù)以萬汁的水稻花朵上進行去雄授粉的話，工作量極大，實際并不可能解決生產(chǎn)的大量用種。因此，研究培育出一種水稻做母本，這種母本有特殊的個性，它的雄蕊瘦小退化，花藥干癟畸形?？孔约旱幕ǚ鄄荒苁芫Y(jié)籽。 為了不使母本斷絕后代，要給它找兩個對象，這兩個對象的特點各不相同：第一個對象外表極像母本，但有健全的花粉和發(fā)達的柱頭，用它的花粉授給母本后，生產(chǎn)出來的是女兒。長得和母親一模一樣，也是雄蕊瘦小退化，花藥干癟畸形、沒有生育能力的母本：另一個對象外表與母本截然不同，一般要比母本高大，也有健全的花粉和發(fā)達的柱頭，用它的花粉授給母本后，生產(chǎn)出來的是兒子，長得比父、母親都要健壯。這就是我們需要的雜交水稻，一個母本和它的兩個對象，人們根據(jù)它們各自不同特點，分別起了三個名字：母本叫做不育系，兩個對象，一個叫做保持系，另一個叫做恢復(fù)系，簡稱為“三系”。有了“三系”配套，我們就知道在生產(chǎn)上是怎樣配制雜交水稻的了：生產(chǎn)上要種一塊繁殖田和一塊制種田，繁殖田種植不育系和保持系，當(dāng)它們都開花的時候，保持系花粉借助風(fēng)力傳送給不育系，不育系得到正?；ǚ劢Y(jié)實，產(chǎn)生的后代仍然是不育系，達到繁殖不育系目的。我們可以將繁殖來的不育系種子，保留一部分來年繼續(xù)繁殖，另一部分則同恢復(fù)系制種，當(dāng)制種田的不育系和恢復(fù)系都開花的時后，恢復(fù)系的花粉傳送給不育系，不育系產(chǎn)生的后代，就是提供大田種植的雜交稻種。由于保持系和恢復(fù)系本身的雌雄蕊都正常，各自進行自花授粉，所以各自結(jié)出的種子仍然是保持系和恢復(fù)系的后代。

熱心網(wǎng)友：簡單通俗地講就是： 對糧食作物進行人工雜交培育是產(chǎn)量的重要途徑。袁隆平在發(fā)現(xiàn)自然界客觀存在著"天然雜交稻"的基礎(chǔ)上，發(fā)揮遺傳學(xué)家孟德爾、摩爾根及其追隨者們提出的基因分離、自由組合和連鎖互換等規(guī)律對作物育種的重要指導(dǎo)作用，跳出無性雜交學(xué)說圈，進行水稻的有性雜交試驗，培育出了人工雜交稻來，從而利用其雜交優(yōu)勢，大大提高水稻的產(chǎn)量。

熱心網(wǎng)友：首先,他是運用的雜交法,一種稻種是沒有雄蕾的(就是不能自花授粉的,不能產(chǎn)生精子的稻種)用這種類型的稻子做母本. 其次,用普通的純合稻子與上述的稻子雜交,產(chǎn)生種子,然后種下即雜交種. 雜交種有其生長優(yōu)勢,它有果實比普通的大,產(chǎn)量要高......但是這只能保持1次播種,下次就不能用了,所以他有有名的3系法,能用保持系使它再次雜交產(chǎn)生雜交種子,讓來年又有種子可以播種.

熱心網(wǎng)友：袁隆平院士1930年9月出生于北京，漢族，江西德安人。1953年畢業(yè)于西南農(nóng)學(xué)院，分配到湖南安江農(nóng)校任教。1964年開始雜交水稻研究，1971年調(diào)入湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，1978年晉升為研究員，被評為全國勞動模范。1995年當(dāng)選為中國工程院院士，現(xiàn)任國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心主任。袁隆平的秈型雜交水稻研究獲我國迄今唯一特等發(fā)明獎；湖南省委、省政府授予袁隆平“功勛科學(xué)家”稱號；我國發(fā)現(xiàn)的國際編號為8117的小行星被命名為“袁隆平”星；他先后榮獲聯(lián)合國教科文組織“科學(xué)獎”和聯(lián)合國糧農(nóng)組織“糧食安全保障榮譽獎”等8項國際獎勵。2001年獲得首屆國家最高科技獎。 那是1960年7月的一天，下課鈴聲響過之后，袁隆平拍去身上的粉筆灰塵，掖著講義夾，匆匆來到校園外的早稻試驗田。采用常規(guī)法培育出來的早稻常規(guī)品種正在勾頭撒籽，呈現(xiàn)一派豐收景象。袁隆平把講義夾放在田埂上，連褲腿都沒挽，就走下稻田一行行地觀察起來?！巴蝗?，他那敏銳的目光停留在一蔸形態(tài)特異、鶴立雞群的水稻植株上。他屏氣靜神地伸出雙手，欣喜地?fù)崦强蓯鄣牡舅?，激動得幾乎要喊出聲來”！這是一株奇特的稻禾，株形優(yōu)異，穗大粒多，足有十余穗，每穗有壯谷一百六七十粒。袁隆平用布條扎上記號，從此格外精心地照顧這蔸稻禾。收獲季節(jié)他得到了一把金燦燦的稻種。第二年春天，袁隆平把這些種子播種到試驗田里，期待收獲有希望的新一代稻種，因為系統(tǒng)選育（從一個群體品種中選擇優(yōu)良的變異單株）是一種主要的育種方法，當(dāng)時許多優(yōu)良的稻麥品種都是通過這種方法選育出來的?？墒钱?dāng)秧苗發(fā)綠長高之后袁隆平發(fā)現(xiàn)，它們高的高，矮的矮，成熟得也很不一致，遲的遲，早的早，沒有哪一蔸的性狀超過它們的前代。一種失望的情緒掠過袁隆平心頭，但是對孟德爾、摩爾根遺傳學(xué)有著深入研究的袁隆平進而想到，從遺傳學(xué)的分離律觀點看，純種水稻品種的第二代是不會有分離的，只有雜種第二代才會出現(xiàn)分離現(xiàn)象。今年它的后代既然發(fā)生分離，那么可以斷定去年發(fā)現(xiàn)的性狀優(yōu)異稻株是一株“天然雜交稻”的雜種第一代。他返回試驗田對那些出現(xiàn)分離的稻株進行研究，高的、矮的、早熟、遲熟……一一做了詳盡記錄。經(jīng)過反復(fù)統(tǒng)計計算，袁隆平證明，這次發(fā)現(xiàn)完全符合孟德爾的分離規(guī)律。袁隆平的實踐讓他發(fā)現(xiàn)了真理：既然去年那株“天然雜交稻”的雜種第一代長勢這么好，充分證明水稻也存在明顯的雜種優(yōu)勢現(xiàn)象；既然自然界客觀存在“天然雜交稻”，只要探索出其中規(guī)律，就一定能培育出人工雜交稻，也就一定能把這種優(yōu)勢應(yīng)用到生產(chǎn)上，從而大幅度提高水稻的產(chǎn)量。后面我們將看到，袁隆平對真理的發(fā)現(xiàn)，使他不可避免地必須向國際知名的權(quán)威和他們的權(quán)威結(jié)論發(fā)起挑戰(zhàn)，這種挑戰(zhàn)之艱難往往使挑戰(zhàn)者身心俱疲，落荒而去。 創(chuàng)新是科學(xué)家的靈魂和本質(zhì) 因為水稻是自花授粉作物，“自花授粉作物自交不衰退，因而雜交無優(yōu)勢”的論斷明白無誤地寫在美國著名遺傳學(xué)家辛諾特和鄧恩的經(jīng)典著作、五六十年代美國大學(xué)教科書《遺傳學(xué)原理》中，由此有人嘲笑“提出雜交水稻課題是對遺傳學(xué)的無知”。 袁隆平認(rèn)為，水稻的雜交優(yōu)勢利用只有兩條路可走：一條是進行人工去雄，如果用人工去雄雜交，就得一朵花一朵花進行，產(chǎn)生的種子數(shù)量極為有限，不可能在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。再一條路就是培育出一個雄花不育的“母稻”，即雄性不育系，然后用其他品種的花粉去給它授粉雜交，產(chǎn)生出用于生產(chǎn)的雜交種子。然而國內(nèi)外都沒有這一先例，國際上有著名學(xué)者斷言：不可能。還有學(xué)者認(rèn)為，像水稻這樣一朵花只結(jié)一粒種子的“單穎果作物”，利用雜種優(yōu)勢必然制種困難，無法應(yīng)用于生產(chǎn)。在獨立開展雜交水稻研究很長時間之后，袁隆平才從國外資料中了解到，早在1926年，美國的瓊斯就發(fā)現(xiàn)了水稻雄性不育現(xiàn)象。最早開展這項研究的是日本的科學(xué)家，當(dāng)時是50年代。此外美國、菲律賓的科學(xué)家也相繼開始了這項研究。盡管實驗手段先進，但都因這項研究難度確實太大，無法在生產(chǎn)中得到應(yīng)用。 袁隆平不打算退卻，他很清楚他擁有的有利條件是其他國家科學(xué)家少有的：進行這項研究，中國有中國的有利條件，中國是古老的農(nóng)業(yè)國，又是最早種植水稻的國家之一，有眾多的野生稻和栽培稻品種，蘊藏著豐富的種質(zhì)資源；有遼闊的國土和充足的光溫條件，海南島是理想的天然溫室，育種者的樂園；更重要的是我們有優(yōu)越的社會主義制度，可以組織科研協(xié)作攻關(guān)；有黨的正確領(lǐng)導(dǎo)，任何困難都可以組織力量克服。直到今天，袁隆平都對為攻克雜交水稻難關(guān)在全國13個省區(qū)的18個科研單位進行的科研大協(xié)作感慨不已，認(rèn)為沒有這樣的大協(xié)作，雜交水稻研究決不會取得今天這樣世界矚目的成果。 1964年7月5日，“泥腿子專家”袁隆平又走進了安江農(nóng)校的稻田，去尋找水稻的天然雄性不育株。他頭頂烈日腳踩淤泥彎腰駝背去尋找這種天然雄性不育株，已是第16天了。突然他的目光停留在一棵雄花花藥不開裂，性狀奇特的植株上，這正是退化了的雄蕊。他馬上把這株洞庭早秈天然雄性不育株用布條標(biāo)記。袁隆平欣喜異常，水稻雄性不育植株，終于找到了。 兩年后，袁隆平的一篇論文《水稻雄性不孕性》發(fā)表，它證明了袁隆平培育雜交水稻的理論設(shè)想是科學(xué)的，是切實可行的。袁隆平的發(fā)現(xiàn)，開創(chuàng)了世界水稻研究的新紀(jì)元，已經(jīng)被證明殘缺不全的陳舊理論從此被歷史封存。 “事實是科學(xué)家的空氣” 對于不符合事實，嚴(yán)重違背科學(xué)規(guī)律的事情，袁隆平也以同樣的膽識力排眾議力挽狂瀾。1993年湖南農(nóng)村部分地區(qū)發(fā)生了盲目大面積推廣未經(jīng)品種審定的玉米稻的現(xiàn)象。所謂“玉米稻”有這么個來歷：某農(nóng)學(xué)院用幼芽浸泡法將玉米的DNA片段成功地導(dǎo)入了水稻，育成了具有某些玉米特征特性的玉米稻，取名“遺傳工程稻”。針對玉米稻存在的較大缺點：株葉形態(tài)不好，植株松散，葉片寬長而披，不僅造成田間的通風(fēng)透光條件不良，降低群體的光合效率，還嚴(yán)重限制了有效穗數(shù)的提高，實際產(chǎn)量并不高。為此袁隆平撰文“對大面積推廣玉米稻要持慎重態(tài)度”，在這篇文章中，袁隆平鄭重建議對此要持慎重態(tài)度，應(yīng)嚴(yán)格按照推廣農(nóng)作物新品種的科學(xué)程序辦事，絕不能急于求成，一定要先行小面積試種示范，待確證在當(dāng)?shù)啬塬@得高產(chǎn)后，再大面積推廣。湖南省農(nóng)業(yè)廳以最快速度向全省有關(guān)部門發(fā)函，轉(zhuǎn)發(fā)了袁隆平的這篇文章，及時避免了湖南農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大滑坡，穩(wěn)住了湖南的糧食總產(chǎn)量。 “饑餓的威脅在退卻” 1986年，袁隆平在總結(jié)國內(nèi)外水稻雜種優(yōu)勢利用經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)已掌握的新材料，提出了雜交水稻育種的戰(zhàn)略設(shè)想。在他的著名論文《雜交水稻育種的戰(zhàn)略設(shè)想》中，科學(xué)地將雜交水稻育種分為“三系法為主的品種間雜種優(yōu)勢利用、兩系法為主的秈粳亞種優(yōu)勢利用，再到一系法為主的遠緣雜種優(yōu)勢利用”三個戰(zhàn)略發(fā)展階段。若將雜交稻強優(yōu)組合的優(yōu)勢固定下來，就可以免除年年制種，成為一系法雜交稻。 作為世界公認(rèn)的“雜交水稻之父”，袁隆平客觀地分析了現(xiàn)階段培育的雜交稻的缺點，并把這些缺點概括為“三個有余，三個不足”：前勁有余，后勁不足；分蘗有余，成穗不足；穗大有余，結(jié)實不足。他組織助手和同行，從育種與栽培兩個方面，采取措施解決。他主持的“兩系法亞種間雜種優(yōu)勢利用”研究課題通過了國家“863”計劃論證，正式立項開展研究，袁隆平擔(dān)任了國家“863－101－01”專題的責(zé)任專家。1995年，兩系雜交稻基本研究成功，被中國科學(xué)院、中國工程院評為1996年全國十大科技新聞，并列為榜首。 1997年，袁隆平發(fā)表了《雜交水稻超高產(chǎn)育種》重要論文。1998年8月在北京召開的第18屆國際遺傳學(xué)大會上和9月在埃及開羅召開的第19屆國際水稻會議上，袁隆平發(fā)言：由于采取了形態(tài)改良與雜種優(yōu)勢利用有機結(jié)合的技術(shù)路線，中國在培育超級稻方面已走在世界前列。經(jīng)過中國許多科學(xué)家10多年的協(xié)作研究，目前技術(shù)上的難題已基本解決。袁隆平預(yù)計，亞種間超級雜交稻將在近幾年內(nèi)應(yīng)用于生產(chǎn)，并將在下世紀(jì)初大面積生產(chǎn)中發(fā)揮巨大的增產(chǎn)作用。 有人統(tǒng)計過，由于雜交水稻的研究成功，開辟了糧食大幅度增產(chǎn)的新途徑，大面積的推廣給我國水稻生產(chǎn)帶來了一次飛躍，雜交稻比常規(guī)稻增產(chǎn)20％左右，為從根本上解決我國糧食自給自足難題做出了重大貢獻。1976年——1999年，全國累計推廣雜交水稻35億多畝，增產(chǎn)稻谷3500億千克。近年來，全國雜交水稻年種植2．3億畝左右，年增產(chǎn)的稻谷可以養(yǎng)活6000萬人口。 1997年，袁隆平提出了超級雜交稻選育的指標(biāo)、株型模式和技術(shù)路線，選育出一批具有超高產(chǎn)潛力、米質(zhì)優(yōu)良的亞種間苗頭組合，其中江蘇農(nóng)科院與國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心合作選育的兩個組合在1999年大面積示范中，共有14個百畝片和1個千畝片畝產(chǎn)700千克以上，達到了農(nóng)業(yè)部制定的中國超級稻產(chǎn)量指標(biāo)；小面積最高產(chǎn)量達每畝1139千克（每公頃日產(chǎn)107．4千克），達到了日產(chǎn)量100千克／公頃的超級稻產(chǎn)量指標(biāo)。如果按年推廣2億畝計，年增糧食可養(yǎng)活7000多萬人口。袁隆平對我說，這是對看上去表情顯得十分深沉的美國經(jīng)濟學(xué)家布朗“未來誰來養(yǎng)活中國”疑問的有說服力的回答。 美國學(xué)者唐·帕爾伯格在他《走向豐衣足食的世界》一書中寫道：袁隆平使“饑餓的威脅在退卻，袁正引導(dǎo)我們走向一個營養(yǎng)充足的世界”。 1998年，經(jīng)權(quán)威的資產(chǎn)評估所評估，“袁隆平品牌”無形資產(chǎn)價值1000億元。在各國水稻科研工作者心目中，位于長沙馬坡嶺的國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心已成為“麥加”那樣的圣地。 近十幾年來，雜交水稻不斷走向世界，已在20多個國家和地區(qū)引種推廣，這項技術(shù)是我國轉(zhuǎn)讓給美國的第一項農(nóng)業(yè)科技專利。 袁隆平是在世界上最有影響的中國科學(xué)家之一，他正在引導(dǎo)一場新的“綠色革命”的興起。 這是整篇故事，中間有講袁隆平的雜交水稻提高產(chǎn)量的原理究竟是什么。

熱心網(wǎng)友：用水稻和野生水稻雜交，研究后代種子，通過培育不育系、保持系、恢復(fù)系來利用雜種優(yōu)勢

熱心網(wǎng)友：改善水稻葉片伸展/交錯方向,提高單位面積內(nèi)太陽光的利用律,增加光合作用的效率,進而提高產(chǎn)量.