水稻品质性状的遗传及改良策略
水稻的稻种选育方法

水稻的稻种选育方法水稻(学名:Oryza sativa L.)是世界上最为重要的粮食作物之一,对于人类的粮食安全和经济发展至关重要。
稻种选育是提高水稻产量和品质的关键一环。
本文将介绍水稻的稻种选育方法,包括自交系法、杂交法和基因编辑法。
一、自交系法自交系法是通过连续自交和选择,形成纯合系的育种方法,适用于遗传背景单纯的基因型。
具体步骤如下:1. 选择合适的亲本:选择出具有优异形态和性状的优良个体作为种源,如产量高、抗病虫害、适应性强等。
2. 连续自交:将选出的亲本连续自交6-8代,使基因型固定。
3. 选择优良自交系:根据目标性状,通过田间鉴定和实验室分析,选择具有目标性状的自交系。
4. 品种区试:将优良自交系进行品种区试,评定其适应性和稳定性。
5. 品种审定:根据品种区试结果,经国家审定机构审定,确定为新品种。
二、杂交法杂交法是将两个不同的亲本进行杂交,通过利用杂种优势提高水稻产量和品质。
具体步骤如下:1. 选择优良亲本:选择具有亲和力的两个亲本,一般分为母本和父本。
2. 杂交:将母本和父本进行人工授粉,使其杂交。
3. 抗性评估:对杂交种进行抗病、抗虫和逆境等方面的评估,筛选出具有较高抗性的杂种。
4. 育种价值评估:对杂交种的产量、品质和其他经济性状进行评估,确定其育种价值。
5. 选育新品种:根据评估结果,选择产量高、品质好、抗病虫害的优良杂交种进行推广和选育新品种。
三、基因编辑法基因编辑法是一种新兴的遗传改良技术,可以直接对水稻基因进行精准的编辑。
其主要步骤如下:1. 目标基因筛选:根据水稻所需的特定性状,筛选出可编辑的目标基因。
2. 基因编辑工具设计:根据目标基因设计适当的基因编辑工具,如CRISPR-Cas9系统。
3. 基因编辑:利用基因编辑工具对目标基因进行精确的编辑,如删除、插入或修复等。
4. 基因编辑后的筛选:对编辑后的水稻进行筛选和验证,选择出具有目标性状的编辑突变体。
5. 杂交与选育:将编辑突变体与其他优良品种杂交,进行后代筛选和选育,最终获得具有特定性状的新品种。
粳稻稻米品质性状的遗传规律和改良方法研究

粳稻稻米品质性状的遗传规律和改良方法研究本研究采用稻米品质性状差异较大的宁67A、76-27A、秀水04A、辽粳326A 等4个粳型不育系和相应的保持系以及K1722、制7、沪161、湘晴、T1027、2674、中优123、培C312、辽418等9个粳型恢复系作亲本,按不完全双列杂交方式(4×9)配组,测定了两个环境条件下亲本、F<sub>1</sub>和F<sub>2</sub>种子的糙米长、糙米长宽比、糙米长厚比、垩白率、垩白度、透明度、糙米率、精米率、整精米率、直链淀粉含量和胶稠度等稻米品质性状,考查了亲本和F<sub>1</sub>的株高、剑叶长、剑叶宽、穗长、单株穗数、每穗粒数、结实率和千粒重等植株农艺性状。
采用包括基因型×环境互作效应的种子遗传模型和统计分析方法以及可估算不等矩阵成对性状间协方差分量的遗传模型和统计分析方法,研究了在不同环境条件下粳稻稻米品质数量性状受种子、细胞质、母体植株遗传效应以及基因型×环境互作效应影响时的遗传规律、稻米品质性状间以及品质性状与植株农艺性状间的相关性,同时探讨粳稻稻米外观品质性状的改良方法。
主要研究结果如下: 1.粳稻稻米品质性状除了受种子、细胞质和母体植株等遗传主效应控制外,还明显受到基因型×环境互作效应的影响。
其中糙米长、糙米长宽比、糙米长厚比、糙米率、直链淀粉含量和胶稠度性状以遗传主效应为主,透明度、精米率和整精米率性状以基因型×环境互作效应为主,而垩白率和垩白度性状的基因型×环境互作效应与遗传主效应相近。
说明糙米长、糙米长宽比、糙米长厚比、糙米率、直链淀粉含量和胶稠度性状的基因表达在不同环境条件下比较稳定,而透明度、精米率和整精米率性状的基因表达更易受到环境条件的影响。
2.糙米长、糙米长宽比、糙米长厚比性状以母体遗传效应为主,整精米率、直链淀粉含量和胶稠度性状则以种子遗传效应为主,而垩白率、垩白度、糙米率和精米率等性状受种子遗传效应与母体遗传效应的影响差异不大。
遗传改良与农作物品质的培育

遗传改良与农作物品质的培育遗传改良是农业领域中重要的科学手段之一,通过对农作物遗传信息的调控和变异,旨在培育出符合人类需求的优质和高产的农作物品种。
这种方法对于保障粮食安全、提升食品品质和增加农产品产量具有重要作用。
本文将探讨遗传改良在农作物品质培育方面的应用和效果。
一、常见的遗传改良方法1. 杂交育种:将两个或多个不同优点的亲本进行人工配对,利用杂种优势实现品种改良,如常见的杂交水稻、杂交玉米等品种。
2. 突变育种:通过诱变剂处理农作物种子,诱使基因发生突变,筛选出带有有益基因突变的个体,经过多代选择培育出对人类有益的新品种。
3. 基因工程:通过外源基因的转入,使植物获得某种特定的性状改良,例如抗病虫害、抗逆性等。
4. 基因编辑:利用CRISPR/Cas9等基因编辑技术,直接对植物基因组进行精细调控和改造,实现更精确、高效的遗传改良。
二、遗传改良对农作物品质的影响1. 提高产量:通过遗传改良可以培育出高产的农作物品种,增加粮食和农产品的产量。
2. 提升品质:遗传改良可以改善农作物的营养成分,增加其食用价值。
例如,通过选择具有高蛋白含量的品种来改善大豆的品质。
3. 抗病虫害:利用遗传改良可以增强农作物品种的抗病虫害能力,减少农药的使用,降低环境污染,提高农作物品质的安全性。
4. 抗逆性提升:通过遗传改良可以培育出耐旱、耐寒、耐盐碱等逆境环境下生长的农作物品种,增加农作物的产量和品质。
三、遗传改良在农作物品质培育中的案例1. 水稻品质的培育:通过杂交和突变育种等方法,培育出高产、优质、抗逆性强的杂交水稻品种,有效提高了水稻的产量和品质。
2. 蔬菜食材的改良:通过遗传改良手段,改良番茄、黄瓜等蔬菜的形态和口感,提高其口感和储藏性能,延长了蔬菜的货架期。
3. 水果品质的提升:利用基因工程技术,成功培育出橙子中无籽的品种,提高消费者的口感体验,促进了水果市场的发展。
四、遗传改良与农作物品质培育的前景与挑战1. 前景:随着科技的不断发展,基因组学、基因编辑等技术的应用将推动遗传改良在农作物品质培育中的广泛应用,有望培育出更多高产优质的农作物品种。
如何利用遗传改良技术提高农作物的产量和品质

如何利用遗传改良技术提高农作物的产量和品质遗传改良技术在农业领域发挥了极其重要的作用,它可以通过改变农作物基因组的方法来提高农作物的产量和品质。
利用遗传改良技术,农作物的抗病虫害能力、适应环境的能力、耐热性等各方面的特性都可以得到改善。
本文将重点探讨如何利用遗传改良技术来提高农作物的产量和品质。
一、选择适应环境的基因型为了提高农作物的产量和品质,我们可以通过选择适应环境的基因型来实现。
遗传改良技术可以帮助我们筛选出具有适应性强的基因型,使其能够在各种环境条件下都具备较高的生长和产量。
例如,对于适应不同气候条件的作物,我们可以通过遗传改良技术获取不同的基因型,并分别种植在相应的气候环境下,以提高其产量和品质。
二、提高农作物的抗病虫害能力农作物的产量和品质受到病虫害的严重威胁。
利用遗传改良技术,我们可以将具有抗病虫害能力的基因导入目标农作物中,使其具备更好的抵抗病虫害侵害的能力。
这种方法可以减少农药的使用,降低农业生产成本,同时保护环境。
例如,通过基因改造,将具有抗虫基因的Bt基因导入庄稼中,使其具备抵抗虫害的能力,从而提高庄稼的产量和品质。
三、提高农作物的营养价值随着社会的发展,人们对农作物的品质要求越来越高,除了产量外,对农产品的营养价值也有更高的要求。
通过遗传改良技术,我们可以增加农作物中某些重要营养成分的含量,从而提高其营养价值。
例如,通过转基因技术,将含有丰富维生素A的基因导入水稻中,使水稻富含维生素A,从而改善缺维生素A造成的视力下降等问题。
四、培育优良农作物品种遗传改良技术可以帮助我们培育出更优良的农作物品种,从而提高其产量和品质。
通过遗传改良技术,我们可以选择具有优良性状的亲本进行杂交,并通过筛选选出表现最优异的后代进行进一步培育。
例如,在水稻培育中,我们可以选取具有高产性和抗病虫害性的亲本进行杂交,然后通过遗传改良技术筛选出具有高产、抗病虫害的优良品种。
总结遗传改良技术的应用可以提高农作物的产量和品质,从而满足不断增长的农产品需求。
水稻育种中的重要性状遗传分析

水稻育种中的重要性状遗传分析一、引言水稻是世界上最重要的粮食作物之一,也是许多国家的主要粮食来源。
水稻育种是增加粮食产量和改善品质的关键。
在水稻育种中,了解水稻的重要性状的遗传特征是一项关键工作。
二、水稻的重要性状1. 产量水稻的产量是育种的关键目标之一。
产量的遗传因素复杂,可以分为单因素遗传和多因素遗传。
2. 生长期水稻的生长期也是一个重要的性状,因为不同品种的生长期有所不同,生长周期的长短也会影响产量。
一般而言,短期生长期的水稻品种产量较低,因为其生长时间较短。
3. 抗病性水稻病虫害是水稻生产中的主要问题之一。
抗病性是一个重要的性状,因为抗病性强的水稻品种可以在病害环境中生存并保持良好的产量。
4. 耐旱性水稻是一种水生作物,对水分的需求很高,并对干旱和缺水环境敏感。
因此,耐旱性也是水稻育种中的重要性状之一。
5. 籽粒品质水稻籽粒的品质直接影响其市场价值。
品质包括粘性、淀粉含量、色泽和口感等方面。
三、水稻重要性状的遗传分析1. 遗传基础水稻性状的遗传基础非常复杂,常见的遗传基因有单倍型基因、多倍型基因、三倍体基因、四倍体基因和染色体数变异基因等。
遗传基因是水稻性状表现的基础,了解水稻遗传基因的分布和特点是遗传分析的前提。
2. 基因型、表型和环境的关系水稻某一基因的表现是由其基因型、环境和自然选择等因素共同作用的结果。
通过分析基因型与表型之间的关系以及基因型、表型和环境之间的相互作用,可以了解水稻性状的遗传特征。
3. 基因定位基因定位是通过遗传分析确定水稻性状影响基因位置的一种方法。
基因定位可以使用单倍型基因分析、连锁图谱分析、克隆定位和基因组学方法等。
4. QTL分析QTL(量状性状基因)是一个影响复杂性状的基因群,通过QTL分析可以确定水稻性状影响的基因群,了解重要性状的遗传规律。
QTL定位可以使用关联分析和基因组学方法等。
5. 分子标记辅助育种分子标记辅助育种是在育种过程中使用分子标记技术进行优质育种的一种方法。
水稻育种的新技术与新方法

水稻育种的新技术与新方法一、引言水稻是全球重要的食用谷物之一,如何提高水稻产量、优化品质一直是水稻育种的热点问题。
近年来,随着科学技术的不断进步,新技术和新方法的不断涌现,为水稻育种提供了更加丰富的手段和选择。
本文将着重介绍水稻育种中的新技术和新方法,并探讨其应用前景。
二、分子标记技术在水稻育种中的应用分子标记技术是一种基因工程技术,利用分子生物学技术对种质资源进行分子标记,为育种提供一个新的选择手段。
在水稻育种中,分子标记技术主要有两种应用方式:一是对基因型鉴定,即通过酶切片段长度多态性(RFLP)、序列特异性扩增(SSR)和单核苷酸多态性(SNP)等标记技术对水稻种质进行基因型鉴定,实现育种的精准选择;二是对基因功能研究,即通过分子标记技术对水稻主要农艺性状相关基因进行筛选和鉴定,为优异基因的转化和应用提供科学依据。
三、转录组学技术在水稻育种中的应用转录组学技术是一种研究生物体内所有基因表达状况的高通量技术,可以全面解析种质资源的基因表达差异和调控机制,为水稻育种提供一种新的系统性、高效性手段。
通过转录组学技术,可以快速鉴定优质高产的水稻种质,筛选出高表达的关键基因,进而实现农艺性状优化或基因改良。
同时,转录组学技术还可以加速不同基因型之间的功能差异分析,揭示水稻适应环境的分子机制,为选配更优秀的基因组合提供理论基础。
四、基因编辑技术在水稻育种中的应用基因编辑技术是一种新兴的分子生物学技术,可以实现对基因组特定位点进行准确编辑、插入或删除,为育种提供一个高效的基因改良方法。
在水稻育种中,基因编辑技术的应用主要包括电穿孔法、CRISPR-Cas9和TALEN等技术。
此外,基因编辑技术还可以实现优质水稻品种在不同地区的适应性改良、耐盐碱性和耐病性的提高等方面的应用。
五、遗传多样性保护在水稻育种中的应用遗传多样性保护是现代农业发展的重要方向之一,也是水稻育种的需求之一。
在中国,水稻资源种类多样、数量丰富,但同时还受到了基因资源保护不足的问题。
水稻良种繁育实施方案

水稻良种繁育实施方案水稻是我国主要的粮食作物之一,其良种繁育对于提高水稻产量、改善品质、增强抗逆性具有重要意义。
为了实现水稻良种繁育的目标,我们制定了以下实施方案:一、资源收集与鉴定。
1. 收集优质种质资源,通过调查和收集,获取具有优良性状的水稻种质资源,包括高产、抗病、抗逆等性状的种质资源。
2. 鉴定种质资源,对收集到的种质资源进行鉴定和评价,筛选出具有优良性状的种质资源,作为良种繁育的材料。
二、材料杂交与选择。
1. 选择亲本,根据水稻的遗传特点和育种目标,选择适合的亲本进行杂交组合,以获取更好的遗传效应。
2. 杂交育种,采用人工授粉或者利用杂交不亲和性进行杂交育种,获取杂交后代。
3. 选择育种材料,对杂交后代进行田间筛选和鉴定,选择出具有优良性状的种质作为育种材料,作为下一步的育种对象。
三、品种选育与推广。
1. 选育新品种,利用选育材料进行组合和选择,培育出具有优良性状的水稻新品种,包括高产、优质、抗逆等性状。
2. 试验推广,对新品种进行试验示范,通过多点试验和示范推广,评价新品种的适应性和稳定性,为新品种的推广提供科学依据。
3. 推广应用,通过种子生产和示范推广,将优良水稻新品种推广到广大种植户手中,提高水稻产量和品质,促进水稻生产的可持续发展。
四、品种保护与管理。
1. 品种保护,对培育出的新品种进行品种保护,确保育种成果的合法性和权益。
2. 品种管理,建立品种管理档案,对新品种进行定期评价和监测,及时发现问题并加以解决,确保新品种的稳定性和持续性。
通过以上实施方案,我们可以更加系统地开展水稻良种繁育工作,提高水稻产量和品质,满足人民对粮食的需求,推动农业的可持续发展。
同时,也为水稻良种繁育提供了科学的指导和方法,为相关研究和实践工作提供了重要的参考。
水稻遗传多样性与品种改良

水稻遗传多样性与品种改良水稻是全球最为重要的粮食作物之一,为全球人口提供了丰富的营养和能量来源。
在水稻品种改良过程中,遗传多样性起着关键的作用。
遗传多样性是指一种生物物种内个体的遗传性状的差异性。
水稻遗传多样性的存在,为探索新品种的遗传资源提供了可能。
遗传多样性的产生原理水稻遗传多样性的出现,有其客观存在的原理与基础。
在水稻的自然进化过程中,遗传多样性使得水稻种群在环境因素变化的情况下,能够更好地适应新环境。
其次,这些遗传多样性还能够帮助水稻生长和繁殖,提高抗病性以及抗逆性等多种生长因素。
因此,研究水稻的遗传多样性,对于寻找更符合特定生态环境的水稻品种具有直接的意义。
水稻遗传多样性的保护作为地球上最为重要的粮食作物之一,水稻遗传多样性面临着严峻的环境威胁。
由于人类的过度开垦,大量的土地被用于耕种,导致原有生态系统被破坏,水稻种群失去了原有的适应环境。
在现代农业的生产中,农民为了让水稻更好的生长,往往会不断地使用农药和化肥等化学药剂,导致水稻遗传多样性的下降。
为了保护水稻遗传多样性,需要从以下方面入手:1、加强科学研究,探究水稻遗传多样性背后的机理。
2、制定健全的水稻种子规范,鼓励农民选用当地常见的本地优良水稻品种,保护地方生态,提高水稻品质和农民生产效益。
3、积极发展水稻种质资源,进行基因库培育,形成适合当地种植的多样水稻种子。
水稻遗传多样性对品种改良的意义在人们探索新型水稻品种的研究中,水稻遗传多样性发挥着非常关键的作用。
遗传多样性的存在,使得研究者可以从不同的水稻品种中,挑选适合自己研究需求的优良基源,从而进行基因嫁接等研究。
同时,水稻遗传多样性还可以改善原有水稻品种的遗传缺陷,提高其抗病性和适应能力,进而增加农民的生产效益和经济收入。
此外,在机械化农业的发展中,研究人员发现,选择一些适应机械化农业的水稻品种,能够极大地提高农田生产效率。
总结水稻遗传多样性对于水稻品种的改良具有不可忽视的作用。
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参考文献
水稻是世界上最重要的粮食作物之一,稻 米历来是人类能量和蛋白质的主要来源, 大米的生产量和消费量一直居粮食作物 之首。随着人民生活水平的提高和稻作 生产的发展,稻米品质问题开始受到重视, 已成为水稻育种的一个十分重要的育种 目标。
1.水稻的主要品质性状
水稻品质性状是个综合性状,是指从稻谷生产到加工 成直接消费品的全部过程中, 作为粮食或商品的各种 特性,它是若干个具体传基础比较复杂。
– 从遗传组成来看, 水稻糙米中的二倍体胚和三倍体胚乳均是 不同于母体植株的遗传世代, 其营养物质来自于二倍体母体 植株。因此, 稻米胚乳品质性状遗传表现的复杂性就体现在 它可能会同时受到多套遗传系统基因效应的控制, 增加了品 质性状遗传分析和遗传改良的困难
– 另一方面, 对稻米品质的精确分析需要一定数量的种子, 而自 身处于分离状态的F2 和F3 则很难满足这一要求
2.1 倍性特征
稻米的蒸煮与食味品质、营养品质等性状 主要受胚乳基因型控制,而胚乳为三倍体组织, 其染色体组为3n,对于一个A~α位点,它具有 AAA,AAa,Aaa,aaa4种基因型,而不 是通常二倍体的AA,Aa和aa3种基因型。
2.4 表达特征
由于稻米在母株上发育,又有其自身的基因 型,其品质性状的表达,可能受控于母株基因型 或胚乳基因型,或兼而有之,还可能存在细胞质 效应.
–稻米的外观品质性状粒长、粒形(长宽比)、粒重、 色素等的遗传表达,主要受母株基因型控制,在F2 米粒上,这些性状相对整齐,没有明显的分离现象。
–垩白的表达可能也由母株基因型控制。 –直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度等蒸煮与食味
郭益全(1988) 认为垩白受多基因加性效应的控制, 并存在 细胞质效应。
3.2 稻米蒸煮品质的遗传研究
国内外学者对糊化温度、直链淀粉含量和稻米胶稠度的遗传研究较多。
– 糊化温度 一种认为仅涉及1~2 个主基因, 或有若干个修饰基因加入。 另一种结果认为糊化温度是由多基因控制, 属于数量性状
Jennings等(1979)又认为水稻香味遗 传受1~3个互补基因控制。
宋文昌等(1989)、吴爱忠、李军等(1996)的研 究,均表明香味是由隐性单基因遗传。
3.稻米品质性状的遗传研究进展
3.1 外观品质的遗传研究
稻谷形状 Chang 等(1979) 认为短粗粒与细长粒品种杂交, F2 中细长粒要多于短粗粒。
一般认为粒重性状的遗传以加性效应或显性效应为主
金正勋(1998) , 米粒长度和形状主要受遗传基因控制, 受 环境影响甚微
近年来国内外研究多认为粒长和粒宽受多基因控制, 属 于数量遗传性状 ,稻米长宽比性状中加性和非加性基因 效应都很显著, 尤以非加性效应为主。
祁祖白(1983) 发现垩白是一种多基因控制的性状, 无腹白 对有腹白表现部分显性效应, 非等位基因间对腹白的作 用是相等的。
– 稻米直链淀粉含量 系胚乳性状, 性状表达受3N 遗传控制
Kumar,Okuno 等研究认为高直链淀粉含量对低含量为显性, 受一 个主效基因和一些修饰基因控制。
李欣等研究结果表明, 直链淀粉含量相近的亲本间差异主要由微 效基因控制
Puri 等认为直链淀粉含量是一种数量性状,受多基因控制, 但以加 性效应为主。
品质性状,在F2米粒间均有明显分离,主要由三倍 体胚乳基因型决定。
2.5 香味性状遗传特征
国内外学者在水稻香味的遗传研究中,结果 很不一样。Sood等(1978)和Sckhar (1983)认为香味是隐性单基因遗传。
Tripathi等(1979)认为香味受两个显 性互补基因控制,F2代有香味和无香味之比为 9∶7
水稻品质性状的遗传及改良策略
汇报提纲
1.水稻的主要品质性状 2.稻米品质性状的遗传特征
– 2.1 倍性特征 – 2.2 世代特征 – 2.3 分离特征 – 2.4 表达特征 – 2.5 香味性状遗传特征
3.稻米品质性状的遗传研究进展
– 3.1 外观品质的遗传研究 – 3.2 稻米蒸煮品质的遗传研究 – 3.3 稻米营养品质的遗传研究 – 3. 4 食味品质的遗传研究
3.3 稻米营养品质的遗传研究
主要集中在蛋白质含量, 稻谷脂肪含量、 游离氨基酸和无机质含量的遗传研究报 道很少。 初步研究认为, 稻米蛋白质 含量是受多基因控制的数量遗传性状, 包括加性效应、某些位点上的显性作用 以及基因互作出现的超亲现象。祁祖白 等(1983) 研究表明, 脂肪含量是数量性状, 其遗传力较大, 经过多代筛选, 较易得到 高脂肪且性状稳定的优质品种。
易小平等(1992) 报道, 直链淀粉含量受细胞核基因、细胞质基因及 核质互作多种遗传体系控制。
– 胶稠度 武小金(1989) 利用硬/ 软胶稠度组合研究认为, 硬胶稠度受显 性单基因控制 .汤圣祥等(1996) 的研究表明, 胶稠度由核主基因控制和 受若干微效多基因影响, 同时胶稠度具有胚乳3 倍体遗传特性, 存在基 因的加性和显性效应。
– 外观品质 – 加工品质 – 营养品质 – 蒸煮品质 – 食味品质等5 类
评价指标有:糙米率、精米率、整精米率、粒长、长/ 宽、垩白率、垩白大小、透明度、糊化温度、胶稠度、 直链淀粉含量、蛋白质氨基酸含量等12 个主要指标
2.稻米品质性状的遗传特征
为了提高稻米品质改良的效益, 首先需要深入研究控 制稻米品质的遗传规律和遗传改良的途径。
稻米的外观品质性状和加工品质性状主要与 母株基因型有关
2.2 世代特征
稻米是双受精的产物,而受精则是新世 代的开始。因此,在遗传关系上, 稻米是 结米植株的子代,例如杂交当代母本植株 上所结籽粒为F1,F1植株上所结稻米为 F2等
2.3 分离特征
稻米的品质性状有明显的倍性特征和世代 特征,因此其杂种后代的分离有以单株为单位 分离的,也有以籽粒为单位分离的。用具有相 对性状的纯系亲本杂交,若该性状受母株基因 型控制,则F1稻米与母株自交稻米相同,F2稻 米籽粒间不分离,F3稻米(在F2植株上)由于F 2植株的分离而以株为单位分离;若性状受胚乳 基因型控制,则相对亲本杂交的F1稻米通常不 同于母株自交稻米,F2稻米以籽粒为单位分离