水稻高产、超高产育种研究现状

我国水稻高产和超高产育种大致分为三个阶段,即:矮化育种、杂交稻育种和超高产(超级稻)育种。水稻超高产(超级稻)育种被认为是水稻育种史上的第三次革命。本文回顾、分析了国内外水稻高产和超高产育种现状,对株型育种的主要理论及存在问题,提出了动态理想株型的观点和水稻动态理想株型的塑造途径,对水稻超高产动态育种理想株型育种进行了展望。     

水稻超高产育种的研究进展与前景

简要回顾了水稻育种发展的概况及高产育种所取得的经验，对水稻超高产育种理论研究与育种实践的发展历史、现状及发展趋势进行了综合评述。     

水稻超高产育种理论与方法研究进展

对水稻高产育种的发展历史进行了阐述,并对目前各种水稻超高产育种理论的提出依据、育种手段方法和所需要达到的目标等方面进行了总结和分析。认为利用远缘杂交,特别是籼粳杂交创造中间材料,充分利用优良品种资源,把株型育种与优势利用紧密结合起来,培育偏大穗、分蘖力中等、高结实率、高成穗率、耐肥抗倒和根系发达的超高产新品种是水稻超高产育种的主要方向。     

天津稻区水稻超高产育种

综述了国内外水稻超高产育种的途径、方法;探讨了在超高产育种中常规技术与高新技术、优质与高产之间的关系;认为天津稻区水稻超高产育种的最有效途径是选育三系法次亚种间优质超高产杂粳组合。     

水稻超高产育种的研究进展与前景

通过对水稻超高产育种现状的探索和研究,辩证地分析水稻超高产育种的理论和方法,对超高产新株型创制、水稻杂种优势利用等水稻超高产育种进行探索和实践,从而提出水稻超高产育种未来研究的方向和发展前景.     

水稻核心种质育种体系的构建

回顾中国超高产水稻育种概况,将中国的超级稻育种分为超高产水稻育种和超级稻育种两个阶段。构建水稻核心种质育种体系,从理论体系和育种材料体系两个方面进行论证。水稻核心种质育种体系是水稻育种理论与实践结合的产物,水稻核心种质是指具有某些优良性状的育种材料中,控制某些优良性状的特殊基因群体或基因系统,在品种改良过程中,它能够沿着育种目标置换和扩充基因群体,直至全面符合育种目标。建设水稻核心种质育种平台(产量性状育种研究部分),从水稻核心种质的遗传演变和理想遗传模型研究、影响产量基因的分子育种、栽培稻和野生稻高产基因的发掘、根系生物学育种研究4个方面展开遗传育种探索。     

水稻超高产育种研究进展及存在问题

自20世纪60-70年代推行矮化育种和杂交水稻选育与推广以来,我国水稻单产水平有了大幅提高。为了增强单位面积土地的产出效能,80年代日本人率先提出水稻超高产育种的概念。我国水稻超高产育种始于90年代中期,并取得了一定的成果。目前超高产水稻育种已经成为稻作科学研究的一个热点。文章综述了水稻超高产育种的理论和方法研究进展:(1)新株型育种理论;(2)理想株型与杂种优势利用相结合是超高产育种的一大方向;(3)籼粳亚种间杂交是超高产育种的主要技术路线;(4)利用野生稻有利基因选育超高产组合。并指出当前水稻超高产育种存在的一些问题:(1)超高产和优质的统一问题;(2)不能实现传统育种方法与现代生物技术的有机结合;(3)超高产与抗性的统一问题。     

水稻超高产育种的分子生物学研究进展

水稻超高产育种杂种优势的有效利用、目标性状的选择和评价过程。水稻超高产育种理论落后于实践，这种局面长期制约了水稻更大范围内有效利用杂种优势。本文简要地分析水稻超高产育种现状和存在的主要问题，评述了水稻超高产育种的分子生物学基础研究进展。     

超高产水稻育种的研究进展

回顾了国内外超高产水稻育种的研究历史，对目前超高产水稻育种理论和实践进行了分析和总结。并就水稻超高产育种与米质、抗性、栽培技术和地域性等问题作了讨论，还提出了水稻超高产育种中对杂交后代群体选择的一些注意要点。     

水稻超高产育种研究进展

水稻是最主要的粮食作物,水稻产量的稳定提高对于确保粮食安全具有重要的意义。在耕地面积不断减少的情况下,单产的提高是实现增产的唯一途径,超高产育种是摆在农业育种家面前的首要课题。文中就水稻超高产育种的研究现状、新株型创制、杂种优势利用等水稻超高产育种的理论和方法,综述了部分专家学者的观点,并结合北方超高产育种实践对未来超高产育种研究提出了一些粗浅的看法。     

我国水稻育种技术发展历程回顾

回顾了我国水稻育种技术的发展历程。我国水稻育种技术成就:水稻的矮秆化形成产量首次飞跃,杂交水稻的成功选育促成产量进一步提升,超级稻育种技术则使产量上升到更高水平。目前,水稻育种技术的发展,除了重视产量的提高外,分子育种技术的发展则更加注重稻米品质、营养、抗病虫害、抗寒、耐热等方面潜力的挖掘。     

Advances and prospects of super rice breeding in China

Super rice breeding in China has been very successful over the past 3 decades, and the Chinese government has made great efforts to support breeding and cultivation of both conventional and hybrid super rice. In this review, we focus on the progress in and potential of super rice breeding. After the establishment of the breeding theory and strategy of "generating an ideotype with strong heterosis through inter-subspecies hybridization, by using gene pyramiding to combine elite traits through composite-crossing to breed super rice varieties with both ideotype and strong hybrid vigor", a series of major breakthroughs have been achieved in both conventional and super hybrid rice breeding. A number of new genetic materials with ideotype have been created successfully, and the Ministry of Agriculture of China has approved 156 novel super rice varieties and combinations for commercialization. During the Developing the Super Rice Varieties Program, great attention has also been paid to the integration and demonstration of the rice production technology. Collaboration between industry and university researchers has led to technological innovations and initiation of a demonstration system for super hybrid rice. With widespread cultivation of super rice with higher quality and yield, as well as resistance or tolerance to abiotic or biotic stresses, the yield of rice production per unit has reached a new level. In addition to increased quality and yield, hybrid rice breeding has also led to improvements in many other agronomic traits, such as resistance to pests and diseases, resistance to lodging, and optimized light distribution in population. Achievements in super rice breeding and innovation in rice production have made major contributions to the progress in rice sciences and worldwide food security.     

中国北方粳型超级稻研究进展

1996年农业部正式启动中国水稻超高产育种即超级稻研究项目,20年来中国超级稻研究后来居上,无论超高产遗传生理基础研究还是超级稻育种实践,无论南方超级杂交籼稻还是北方超级常规粳稻,总体上都处于国际领先水平,为探索进一步提高生产潜力和将其转化为现实生产力提供了科学依据和技术储备,为中国稻作科学保持国际先进水平作出了突出贡献。文章从超级稻兴起、技术路线确立、新品种选育与示范推广、生理与遗传基础研究等方面综合评述了中国北方粳型超级稻研究进展。在此基础上讨论了北方粳型超级稻相关生理与遗传问题：近年来北方粳稻继续保持较高产量水平和加工品质,同时以垩白性状为代表的外观品质有明显提高,至少在9 t·hm^-2之前产量与主要品质性状的矛盾并不突出,产量和品质可以在更高水平上达成新的平衡;分析北方粳稻区域试验结果表明,通过延长生育期提高产量是不足取的,通过增加株高提高产量也是行不通的,提高稻瘟病抗性是北方粳稻的重要育种目标;北方粳稻着粒密度普遍较高,但是对产量构成因素和主要品质性状的负面影响相对较小,可以认为经过育种家的不懈努力,北方粳稻着粒密度处于比较合适范围;籽粒长宽比是决定籼粳稻碾磨品质的主要因素,而对外观品质亚种间差异影响较小,近年来中国籼稻碾磨品质有明显改善,籼粳稻差异幅度有所降低,籼粳稻外观品质均有明显改善,但是籼粳稻差异依旧。建议：在全面总结20年来中国超级稻研究成果与经验基础上,明确今后超级稻研究的方向与目标,改设立阶段性产量目标分期攻关为按生态区长期稳定支持,改小面积产量验收评价指标为考核大面积均衡增产。根据北方粳稻生态、生产和品种特性,有针对性地开展育种基础理论和关键技术研究,如籼粳血缘与产量和品质关系的遗传和生理生态机制,从分子、细胞、组织、器官、个体、群体水平全面评价直立穗型基因EP1功能,有效改良籼粳稻杂交育成直立大穗型品种品质特别是食味品质,充分利用分子生物学相关理论、技术研究成果,在抗稻瘟病、抗冷性和耐盐碱种质创新及育种应用上有所突破。     

亚种间重穗型杂交稻研究

亚种间重穗型杂交稻研究周开达１汪旭东１李仕贵１李平１黎汉云１黄国寿１刘太清２沈茂松２（１四川农业大学水稻研究所，温江６１１１３０；２重庆市作物研究所ＴｈｅＳｔｕｄｙｏｎＨｅａｖｙＰａｎｉｃｌｅＴｙｐｅｏｆＩｎｔｅｒ－ｓｕｂｓｐｅｃｉｆｉｃＨｙｂｒｉｄ...     

水稻表层根系性状无损测量技术研究

水稻根系性状和产量之间存在着联系,通过根系育种来改良水稻品种成为未来研究的趋势之一。为研究水稻根系相关性状,设计了一种可以动态无损测量水稻表层根系的方法。将水稻植株种植于透明PMMA管中,利用可见光成像并结合图像处理技术,计算获取27个水稻表层根系性状。结果表明,水稻表层根系32~42 d生长速率达到最大,随后生长减缓或者死亡;质心位置在22~54 d下移较快,随后变化较小;表层根系与地上部分面积之比同产量之间存在类似于正态分布的关系,比例在0.45至0.65之间时产量较高;表层根系从上至下覆盖率递减,但不同品种水稻表层根系分布不同,最上方区域的表层根系覆盖率从最大45%到最小25%。该结果对水稻根系性状无损测量进行了初步探索,并对深入了解水稻根系结构和功能,以及推动植物表型组学的发展具有一定作用。     

利用转基因技术培育超高产水稻

利用植物遗传工程技术将控制植物光合作用、叶片衰老以及淀粉合成的有关基因，如FEP羧化酶（PEPC）基因、丙酮酸磷酸二激酶（PPDK）基因、NADP－苹果酸酶（NADP－ME）基因、异戊烯基转移酶（IPT）基因、ADP葡萄糖酸化酶基因，进行合理构建后导入水稻，创造出光合效率高、叶片不早衰、种子淀粉合成得以改善的新的水稻种质，从而使水稻产量得以显著提高。     

水稻耐热相关功能基因的克隆及其分子机理研究进展

水稻是全世界最主要的粮食作物之一,水稻产量的提高是解决人类口粮问题的关键。水稻喜温, 但温度过高会对水稻的生长及产量造成严重影响。随着全球气候变暖,水稻热害频发,严重限制了水稻的高产、 稳产,导致水稻产业受到较大影响。通过鉴定水稻耐热数量性状位点（Quantitative Trait Loci,QTL）,克隆相关 基因,并研究水稻耐热性状的分子机理,将水稻重要耐热相关基因应用于育种是最经济、最有效的策略。近年 来随着测序技术和功能基因组学的发展,水稻耐热分子机理的研究取得了较大进展。迄今为止,国内外科研人 员已通过不同的遗传群体鉴定了 80 个以上的水稻耐热相关 QTL,并通过正向或反向遗传学手段克隆了部分水稻 耐热相关基因,为水稻耐热分子育种提供了极具价值的研究成果。就水稻耐热相关 QTL 的鉴定、耐热相关功能 基因的克隆以及耐热相关分子机理研究等方面进行综述,以期为水稻耐热分子育种提供参考。     

持久抗稻瘟病杂交水稻新三系及组合选育与应用研究进展*

 湖北省恩施自治州是全国的稻瘟病常发重发病区之一,新品种在生产上使用年限短。针对这一特点,自20世纪80年代以来,恩施州育种工作者确立了在以“优质高产多抗广适”为总体育种目标的基础上,重点开展持久抗稻瘟病育种,通过建立高效稳定的稻瘟病抗性鉴定圃和抗病育种基地,广泛征集和积极创制优异种质资源,对这些资源进行长期鉴定筛选,并利用筛选出的具有持久抗瘟能力的种质资源作供体亲本,采用相宜的杂交配组方式,创制人工制恢(保)组合,对其后代株系进行定向选择,培育具有持久抗瘟能力的不育(保持)系和恢复系,再通过合理配组利用,育成具有持久抗瘟能力的杂交水稻新组合。经20余年的努力,成功育成了一批基本符合上述目标的杂交水稻新三系和组合,并陆续投放于大面积生产,产生了较大经济、社会和生态效益。