中国超级稻育种研究进展与前景

综合评述了中国超级稻育种研究进展与前景,认为培育和推广超级稻,是继株型改良和杂交稻育种之后,提高水稻综合生产能力,实现水稻单产水平进一步提高的重要途径。在"利用籼粳稻杂交创造新株型和强优势,通过复交优化性状组配聚合有利基因,选育理想株型与优势利用相结合的超级稻"育种理论与技术路线确立之后,在常规超级稻育种和超级杂交稻育种两方面都已取得重大突破,成功地创造出一批新株型优异种质,培育出一批优质抗病的超级稻新品种和新组合。这些超级稻新品种、新组合已广泛地应用于水稻生产实践,并已取得较好的增产效果。     

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。     

中国超级稻育种研究进展与前景

对30年来中国超级稻育种研究进展与前景进行了综合评述,认为在“利用籼粳稻杂交创造新株型和强优势,通过复交优化性状组配聚合有利基因,选育理想株型与优势利用相结合的超级稻”育种理论与技术路线确立之后,中国在常规超级稻育种和超级杂交稻育种都取得了重大突破,成功地创造出一批新株型优异种质,培育出105个通过农业部认定的超级稻新品种和新组合.在大力推广超级稻品种的同时,高度重视配套栽培技术集成与示范推广,努力构建产学研紧密衔接的超级稻技术创新与示范推广机制.通过选育和推广优质、高产、广适、抗逆的超级稻,中国再次实现了水稻单产水平的新突破,综合生产能力继株型改良和杂交稻育种之后有了进一步提高,为中国稻作科学的发展和粮食安全作出了突出贡献.     

北方粳型超级稻育种的理论与方法

以沈阳农业大学水稻研究所近20年来从事超级稻育种研究所取得的成果为主线，从基本理论、育种技术及新品种选育等方面，综合评述了北方粳型超级稻育种的理论与方法，并讨论了与粳型超级稻有关的生理和遗传问题，指出开发推广超级稻是提高北方粳稻综合生产能力、实现北方水稻生产跨越式发展的重要途径。     

北方粳型超级稻中籼粳杂交优势贡献的分子基础

在“理想株型与优势利用相结合”育种理论指导下,亚种间杂交为中国北方粳型超级稻增产做出了巨大贡献.以中国北方栽培粳稻品种为试材,利用籼粳特异性标记Indel与SSILP分析了不同年代与地区北方粳稻品种的籼型血缘的相对含量,结果表明,20世纪90年代以后育成品种籼型基因型频率显著增加.相关分析表明,籼稻血缘含量与每穗粒数存在显著的正相关性,与有效穗数存在显著的负相关性.进一步对籼粳杂交育成品种的8个产量与品质相关基因进行检测发现,育种家通过“选择”将控制穗粒数与粒重的籼稻增产基因GN1a、GS3部分固定于北方粳稻基因组中,淘汰了适口性差的籼稻高直链淀粉基因Waxy以及不符合北方农民收获习惯的籼稻落粒基因qSH1,同时保留了北方粳稻原有的理想株型基因DEP1,宽粒基因qSW5.本研究进一步明确了“籼粳杂交优势利用理论”的分子基础.     

水稻超高产育种--从理论到实践

自20世纪80年代初提出并开展水稻超高产育种研究以来 ,经过20年的努力 ,已在超高产育种理论研究、新株型优异种质创制和超高产育种实践等方面取得重大突破。(1)确立了利用籼粳稻亚远缘或地理远缘杂交创造新株型和强优势 ,再通过复交或回交优化性状组配 ,聚合有利基因 ,并使理想株型与优势相结合 ,培育超高产品种或超级杂交稻的理论与技术路线 ;(2)创制出一批新株型育种材料 ;(3)育成了常规超级稻沈农265和沈农606,超级杂交稻两优培9和协优9308,大面积试种示范平均单产已超过12t·hm-2,并实现了超高产与优质的结合。     

优质超级杂交粳稻辽优1518选育与应用

辽优1518是北方杂交粳稻工程技术中心采用新的育种技术路线培育的优质超级杂交粳稻新组合。其主要品质指标达到国家一级优质米标准。区试平均产量比对照增产18．1％，其中最高点666．7m^2产量达到749kg。人工接种和田间鉴定对辽宁稻区的主要病害达中抗以上水平。辽优1518综合株型优良。适合轻简栽培，是一个适合大面积推广的超级稻组合。     

优质超级粳稻新品种沈农9816选育及应用

<正>继2002年"籼粳稻杂交新株型创造与超高产育种研究"获得国家科技进步二等奖后,课题组先后又承担了国家"863"计划项目、农业部超级稻育种重大专项项目等研究任务,继续围绕超级稻的优质化育种技术、新品种选育和配套生产技术集成开展深入研究。经过10年的努力,取得的科技创新成果为:(1)首创了"以优质籼稻做母本,高产粳稻做轮回父本,通过多次回交和定向选择减少粳稻遗传背景中影响米质的不利籼型遗传累赘,实现超高产与优质相结合"的超级稻优质化育种方法和选择指标体系,实现了北方粳型超级稻育种技术     

北方超级杂交粳稻育种研究

回顾了辽宁省超级杂交粳稻育种研究的历史,论述了北方超级杂交粳稻的育种理论和技术创新.在育种方法上主要通过“籼粳架桥”、粳爪交次亚种间杂种优势利用、理想株形、生态育种等多种途径培育杂交粳稻新品种,选育了继C57和C418之后又一个具有广阔发展潜力的恢复系C2106,以其配组育成的超级杂交粳稻新组合辽优2006、辽优2016、辽优9906、辽优5206等在辽宁乃至北方稻区具有很强的杂种优势,表现高产、优质、抗逆等优点.同时介绍了辽宁省超级杂交粳稻育种的特色和所取得的成果、存在问题及前景.     

科技兴农

我国“超级稻”研究取得新突破沈阳农业大学的“籼粳稻杂交新株型创造与超高产育种研究极其应用”项目,使我国在超级稻育种研究上取得了新突破,因而获得国家科技进步二等奖。据主持完成这一项目的沈阳农业大学稻作研究室主任陈温福教授介绍,这个项目下的第一代超级稻“沈农265”具有直立大穗型、高结实率、根系发达、茎秆粗壮等特点,在北方寒地稻作生态区种植,1/15公顷产量已实现800千克;第二代超级稻品种“沈农606”,在保持了“沈农265”超高产量的基础上,重点提高了米质与抗病性,较好地解决了水稻高产不优质的世界性难题。 专家们认为,沈…     

Advances and Prospects in Breeding Japonica Rice for Super High Yield in the Northern China

In this paper, advances and prospects in breeding japonica rice for super high yield in the northern China were analyzed comprehensively in terms of breeding theories, techniques and practices. The author holds that developing and spreading super rice is an important way to enhance the overall yielding ability of japonica rice and attaining immense expansion of rice production. After theories and technical guidelines for super rice breeding were formulated, which involved the creation of new plant morphology and strong hybrid vigor through crossing indica with japonica subspecies, the optimization of combination of desirable traits via multiple crossing or backcrossing, the assemblage of favorable genes and the integration of ideal plant morphology with the utilization of vigor-major breakthroughs have been made in conventional breeding of japonica super rice. A batch of new super rice varieties marked by superior rice quality and high disease resistance, such as Shennong 265, Shennong 606, and Jijing 88, etc., have been developed and released. In comparison with the advancement in conventional breeding ef super rice, progress in hybrid japonica super rice breeding is slower because of climatic and ecological constraint in northern China. Therefore, solving the contradictions between vigor and growth duration, between yield and rice quality, and boosting vastly seed production are still serious challenges for breeders of hybrid japonica rice. Physiological and genetic problems in japonica super rice breeding are also discussed in this paper.     

水稻超高产育种的理论与实践

对国内外水稻超高产育种研究历史、现状和发展趋势进行了综合分析与评述,认为水稻单产水平已经历了由矮化育种和杂种优势利用带来的两次大的飞跃.进一步高产,难度将越来越大.第三次单产水平的飞跃将产生于以理想株型与优势利用相结合为导向的超高产育种.实践证明,利用籼粳稻亚种间杂交或地理远缘杂交创造株型变异和强优势,再通过优化性状组配将二者结合起来,是选育新株型超高产品种或杂交稻行之有效的途径.本文还简要介绍了北方粳稻超高产育种研究的进展情况.     

北方粳稻新株型超高产育种研究进展

 以沈阳农业大学水稻研究所40多年来的研究成果为主，从籼粳稻杂交、新株型创造及新品种选育等方面综合评述了北方粳稻超高产育种理论与实践研究进展，讨论了水稻超高产有关的生理与遗传基础问题，指出新株型超高产育种是实现水稻单产第三次飞跃的重要途径。     

Breeding strategies for increasing yield potential in super hybrid rice

Super hybrid rice breeding is a new breeding method combining semi-dwarf breeding and heterosis breeding using germplasm and gene-environment interactions. This paper reviews the breeding strategies of super hybrid rice breeding in China, focusing on the utilization of heterosis of indica and japonica subspecies, construction of ideal plant architecture and pyramiding of disease resistant genes in restorer lines. To develop super hybrid rice, considerable effort should be made to explore genes related with high yield, good quality, resistance to pests and diseases, tolerance to stresses. Molecular breeding methods in combination with crossing techniques should be adopted in super hybrid rice breeding.     

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.     

北方粳型超级稻沈农265根系特征的初步研究

以粳型超级稻沈农265为试材,秋光为对照,采用盆栽方法,在不同生育时期对二者根系形态和生理特征进行比较。结果表明,沈农265在根数、总根长、根体积、根重、单株根系氧化力、伤流速度、总吸收面积、活性吸收面积等方面都表现出明显的优势。从根系的生长动态看,两品种差异主要表现在生育中后期,沈农265的根系较秋光更庞大,代谢活性更强。     

我国超级杂交稻育种研究进展及展望

回顾了国内外超级稻育种历史,介绍了我国超级稻育种研究进展,指出我国超级稻育种在籼粳亚种优势利用及株型育种中取得了重大突破,超级稻在我国已处于大面积推广阶段。针对我国超级稻品种（组合）普遍存在适应性不广、结实率偏低、抗性及米质较差、双季超级稻品种（组合）较少及育种理论和技术还有待完善等问题,提出未来超级稻育种的策略。