水稻超高产育种问题初探

从历史发展的角度看，我国的水稻育种，已有两次突破，第一次是60年代初矮化育种的成功，把水稻产量提高了20％～30％；第二次是70年代中期杂交水稻的研究成功，水稻产量又在矮秆良种的基础上增长了20％左右[1]，水稻是我国最重要的粮食作物，依靠科技进步，大幅度提高水稻单产，是人多地少的我国面临严峻挑战的必然选择。一、水稻高产潜力与超高产目标80年代以来，国内外兴起了水稻超高产育种热潮。国内杨守仁教授提出理想株型和优势利用相结合的理论［’］。黄耀祥先生提出“半矮秆丛生快长超高产株型模式［’j，周开达提出“重穗型”模式…     

水稻株型的分子机理研究进展

株型是水稻产量的重要决定因素，创制理想株型品种是提高水稻产量的重要途径。20世纪50年代的矮化育种和70年代的杂交水稻培育是水稻增产的两次革命，但近几年水稻产量增长放缓，通过理想株型与杂种优势的结合进而实现超高产将成为第三次育种革命的关键。本文简要回顾了水稻株型分子调控机理的最新研究概况，重点关注了叶形、穗型和粒型等方面所取得的进展，并展望了水稻理想株型未来的研究趋势，为通过分子设计育种创制水稻理想株型，进一步提高水稻产量提供参考。     

国际水稻研究所水稻新株型的研究现状与新动向

介绍了ＩＲＲＩ水稻新株型育种的成果，这种新株型水稻的收获指数为０．６，产量潜力约为１３ｔ／ｈｍ２。ＩＲＲＩ今后的研究方向是利用杂种优势塑造理想株型，以进一步提高水稻品种的产量     

水稻穗型的遗传和育种改良

 穗型是与水稻株型和产量密切相关的重要农艺性状,大穗型理想株型的创新已经成为今后水稻超高产育种的重要内容。简要介绍了水稻穗型的“穗直立程度、单穗粒数、单穗重和着粒密度”等六大类和19个亚类的分类;至少200多种水稻穗型突变体被创制、1386个水稻穗部QTL（涉及穗长、穗数、穗重、粒宽、每穗粒数、每穗结实率等多个性状）被定位,Dep1、Ghd7、Gn1a、Ipa1和GW2等16个穗型QTL已被成功克隆;综合评述了直立穗型、大穗型、重穗型和后期功能型的四个水稻穗型育种改良方向,及利用新克隆的穗型基因进行Gn1/sd1或Gn1/DEP1双基因聚合的分子育种策略。穗型研究的不断深入,将为今后大穗型的理想株型水稻、直立大穗型超级稻的高产分子育种提供更多的方法与思路。     

水稻理想株型育种研究进展

理想株型与杂种优势利用相结合是实现水稻单产突破的重要途径之一。综述了理想株型的概念、株型构成因子及其相互关系、国内外株型育种的主要理论及存在的问题。提出了动态理想型的株型观点和水稻动态理想型的主要塑造途径,对水稻动态理想型育种进行了展望。     

浅谈水稻理想株型育种

简述了理想株型的发展历史及株型育种经历的三个发展阶段,阐述了理想株型的形态特征、理想株型育种的理论基础、应用这一理论所取得的成果以及发展前景。提出了进一步发挥水稻的高产潜力是理想株型与杂种优势利用相结合。     

浅谈水稻理想株型育种

简述了理想株型的发展历史及株型育种经历的三个发展阶段，阐述了理想株型的形态特征、理想株型育种的理论基础、应用这一理论所取得的成果以及发展前景。提出了进一步发挥水稻的高产潜力是理想株型与杂种优势利用相结合。     

水稻关键光合功能因子及高光效育种途径刍议

概述了在育种实践中被用以评价水稻光合特性的关键功能因子,分析了水稻高光效育种面临的主要问题,在总结高光效育种研究取得的进展及结合未来高光效育种的发展方向上,指出理想株型培育、提高杂种优势利用水平、外源有利基因导人是水稻高光效和高产育种的有效途径。     

我国水稻常规育种居世界领先地位的形成与展望

阐述了我国水稻常规育种的发展历程。从水稻矮化育种产生的影响，水稻杂种优势利用对水稻育种产生革命性变化，水稻超高产育种是“矮化育种”、“理想株形育种”、“杂优育种”的必然产物等几方面分析了我国水稻常规育种革命化进程。并对未来我国水稻育种工作进行了展望。     

超级稻的病虫害防治

所谓“超级稻”,国际水稻研究所 (ＩＲＲＩ)解释为“新株型育种” ,而中国水稻育种家则指出其科学内涵是“理想株型 +杂种优势利用”。与目前广泛应用的半矮秆水稻品种相比 ,超级稻适当地增加了株高 ,增大了穗型 ,而降低了分蘖力和总穗数。总体上看 ,超级稻明显地增加了单位面积的总生物产量 ,从而较大幅度地提高了单位面积的稻谷产量。由于株型的变化 ,超级稻的田间群体结构已不同于半矮秆水稻品种。一、新株型对病虫害的影响一般来说 ,在半矮秆水稻田发生的病、虫害同样会在超级稻田发生 ,危害情况也常相似 ,只有那些与水稻株型及其田间群…     

后期功能型超级杂交稻的概念及生物学意义

 在借鉴国际水稻研究所新株型育种经验基础上，我国于1996年开始实施中国超级稻育种计划，采取的技术路线是理想株型塑造与籼粳亚种间杂种优势利用相结合，至2005年的目标产量是在百亩（6.67 hm2）规模下单季稻达到12 t/hm2（800 kg/667 m2）。介绍了国外水稻超高产育种和国内超级稻育种的基本情况，着重介绍了由中国水稻研究所育成的超级杂交稻组合“协优9308”。该组合表现出高产与优良株型的完美结合，生育后期青秆黄熟，结实率高，籽粒饱满。2000年在浙江新昌验收百亩片平均产量达到11 837 kg/hm2，最高产田块产量达到12 282 kg/hm2。以“协优9308”为例，提出了“后期功能型”超级杂交稻的概念和生理特征，并对今后的超级杂交稻育种策略进行了讨论。     

超级稻高产栽培生理研究进展

 我国于1996年启动了理想株型与亚种间杂种优势相结合为技术路线的超级稻育种计划,目前已育成约80个超级稻品种。这些品种产量高,兼顾品质与抗性,在试验示范区或特定气候条件下产量可达到12～21 t/hm2,展示了超级稻的巨大增产潜力。对于超级稻品种高产的原因,可概括为以下几个方面：与常规高产品种相比,超级稻品种每穗颖花数多、库容量大(即单位面积颖花数多);叶面积指数大、绿叶面积持续期长、光合速率高、茎秆抗倒性强;  抽穗前干物质累积量高, 结实期茎叶中碳水化合物转运到籽粒中的量大;  根量大、根系活性强。但是,超级稻品种在生产上也存在一些问题,突出地表现在两个方面：一是强势粒(着生在穗子中上部、开花较早的籽粒)、弱势粒(着生在穗子基部、开花较迟的籽粒)充实整齐性差;二是结实率低且不稳定。综述了超级稻的生物特性、产量结构、群体质量特征以及相关生理机理方面的研究进展,提出深入开展超级稻栽培生理研究的建议。     

北方超级粳稻育种研究进展与前景

从育种理论、育种技术及新品种选育等方面,综合评述了中国北方超级粳稻育种研究的进展与前景,认为培育和推广超级稻是继株型育种和杂交稻之后,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。在“利用籼粳稻杂交创造新株型和强优势,通过回交或复交优化性状组配,聚合有利基因,进而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,常规超级梗稻育种已取得了重大突破,成功地培育出一批优质抗病的超级稻新品种并已广泛应用于生产。与常规超级稻育种相比,超级杂交粳稻育种研究进展相对较缓慢。这一方面是由于北方气候与生态条件的限制,另一方面是育种技术研究相对落后。解决优势与生育期的矛盾、产量与品质的矛盾以及提高制种产量等问题,仍然是北方超级杂交粳稻育种所面临的严峻挑战。讨论了与超级粳稻育种有关的生理和遗传问题。     

Practice and Thought on Developing Hybrid Rice for Super High Yield by Exploiting Inter-subspecific Heterosis

Since the breakthrough of grain yield owing to the development of dwarf rice and three-line system hybrid rice, rice breeding for high yield hardly had showed significant progress in the next successive two decades. It was considered that utilizing heterosis between subspecific varieties (Oryza sativa L.) would be an effective approach to increase yield further. During 1987-1993,an indica-japonica hybrid Yayou 2 yielded as high as 10.5 t/ha; however, it failed to be commercialized because of seed purity problem due to non-uniform emasculation by chemical agent in seed production, and sensitivity of seed setting in F1 plants to environmental conditions. In the past decade, two inter-subspeific hybrids, Liangyoupeijiu (Peiai 64S/9311, javanica/indica) and Liangyou E32 (Peiai 64S/E32, javanica/japonica); both of them exhibited grain yield higher than 10.5 t/ha, and were widely judged as the pioneers of super hybrid rice. Liangyoupeijiu has been successfully popularized over 4 million hectare in wide climatic areas, while Liangyou E32 made a yield record and offered a model of plant ideotype for super hybrid rice. It was considered that in combination with plant ideotype, active physiological functions, and wide-range adaptability to ecological conditions, exploitation of indica-japonica heterosis would be the key approach for super hybrid rice breeding.     

Breeding Methodology and Practice of Super Rice in China

To meet the growing demand for rice production,the Ministry of Agriculture,P.R.China initiated a nationwide project on the development of super rice in 1996.Through efforts in research,super rice breeding in China has gained significant advances in the aspects of breeding theories,creation of breeding materials and selection and promotion of elite rice varieties.A creative super rice breeding path of the construction of harmonious plant type combined with the utilization of heterosis was proposed.Super rice...     

粳型亲籼系的选育及其在杂交水稻超高产育种上的利用

杂交水稻超高产育种的关键是籼粳亚种间杂种优势的利用。粳型亲籼系的选育和利用是籼粳亚种间杂种优势利用的重要途径,作为超高产杂交水稻的强优恢复系,粳型亲灿系的育种目标是：１）对籼稻具有很高的亲和性;２）基因组属于粳型或偏粳型;３）与籼稻具有遗传协调性;４）具有良好的农艺性状;５）带有一些重要基因,对通过利用粳型亲灿系建立超高产要交水稻的育种体系进行了讨论。     

宜优673在云南永胜示范表现及超高产栽培技术

2011年杂交稻新品种宜优673在海拔1 420 m的云南永胜作一季稻示范9.03 hm2,平均产量达1 005.85 kg/667m2。田间表现株叶形态好,群体结构理想,穗大粒重,较抗病虫。超高产栽培技术主要有：培育适龄多蘖矮壮秧;小苗移栽,浅水拉线浅插,适度密植（10 cm×30 cm）以下,确保基本苗数37.5万/hm2以上;施足底肥,精确定量追肥;科学管水,及时防治病虫害。