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粳型光敏感核不育水稻之谜
继籼型杂交水稻在世界上第一个育成之后，我国粳型光敏感核不育水稻育种又获得重大突破。粳型光敏感核不育水稻是由湖北农艺师石明松于70年代发现的。它在强日照条件下呈雄性不育性，在短日照条件下则保持可育性。由于这种可转换育性的新材料的发现，将为杂交水稻制种难，找到了一条新的途径。杂交水稻制种一般需要“三系”，即“不育系、保持系、恢复系”。光敏感核不育材料可集不育系与保持系为一体，使杂交水稻制种工作由过去的“三系法”向现在的“两系法”过渡成为可能。近年来，我国已利用光敏感核不育材料配成了两系杂交新组合，被国际科技界称为水稻育种史上又一个世界之最。可是，长期以来，“光敏感核不育”水稻的育性转换机理一直是科学界的难解之谜。国家科委自80年代以来先后列为重点攻关项目和“863”计划项目，并取得阶段性成果。1988年，国家自然科学基金委员会再度列入重大研究课题，资助165万元经费，组织中国水稻研究所、华中农业大学、武汉大学、湖北省农科院等10个单位100多名专家联合攻关。攻关课题组成员从生态学、遗传学、生理学、生物化学、育科学等多学科展开全面攻关，终于揭开了“粳型光敏核不育”水稻育性转换之谜：长日照经叶片上光敏色素接受，通过信号系统传递，在细胞核内产生生理化学变化，导致花粉失去生殖能力；育性转换受一对或两对基因控制，日照临界点为每天14小时。这一秘密的揭开，人们就可选择利用期季性日照长短播种，使光敏感不育材料在长日照下雄性不育，由套种在行间的恢复系来自然授粉。这样杂交水稻就可以实现两系法制种。与此同时，攻关课题组还研究提出了育性转换的光温控制模式；建立了光周期敏感性和光敏不育性的光周期反应的理论假说；发现了粳型光敏感核不育水稻存在的特异蛋白质；初步探明了其用于两系杂交育种的规律等，专家们用心血和汗水完成了177篇学术论文、两本专着，带出了33位博士、硕士研究生，培育出的两系杂交新组合1993年在湖北已推广10万亩。尽管已经取得这么多的科研成果，但不等于光敏感核不育水稻育性转换之谜完全揭开，中国水稻所的科技人员在研究中发现，光敏感核不育材料除了对光照反映敏感外，对温度反映也较为敏感。这对两系法制种的可靠性还有待进一步探讨。也就是说，光敏感核不育材料如果在制种授粉期遇到连续阴雨，由于多雨寡照和温度较低时，它本来应该完全不育而变成可育怎么办。
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