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。     

我国水稻超高产育种若干问题讨论

我国1996年正式启动水稻超高产育种项目以来,迄今农业部共确认超级稻品种(组合)83个,推广面积达到全国水稻面积的20%.此间我国水稻单产在6.0～6.5t·hm-2之间波动,没有从根本上扭转徘徊不前的局面.针对上述问题,从籼粳稻杂交常规育种、亚种间杂种优势利用、光敏雄性不育与两系法、籼粳稻品质性状差异与遗传改良、超高产株型模式方面讨论了水稻超高产育种的遗传与生理基础.     

水稻超高产育种研究进展

超高产水稻育种是当前稻作科学中的一个热点研究领域。本文综述报道开展水稻超高产育种的由来,超高产水稻的概念,国内外水稻超高产育种的现状以及水稻超高产育种突破途径等。并就水稻超高产育种与米质、抗性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。     

中国超级稻育种技术创新与应用

<正>水稻是世界特别是亚洲地区最重要的粮食作物。为保障粮食安全,多数亚洲国家将高产作为水稻育种的首要目标。日本于20世纪80年代初率先开展水稻超高产育种研究[1]。1989年,国际水稻研究所开始了水稻新株型育种[2],后被媒体宣传为超级稻。为保障中国粮食安全,借鉴中国水稻超高产育种及国际水稻研究所的新株型育种经验,农业部于1996年正式启动旨在提高水稻产量潜力的"中国超级稻研究"重大项     

中国超级稻遗传基础与资源创新

大力发展超级稻是确保中国粮食安全生产的一条重要途径。在回顾国内外超级稻育种发展历史的基础上,综述了近年来中国超级稻在育种理论、遗传基础、种质及技术创新中取得的进展,并讨论了中国超级稻育种今后的发展对策,认为继续完善与发展超级稻育种理论,并将常规育种方法与分子育种技术相结合,是今后超级稻超高产育种的关键。     

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。     

把握方向创新机制实现超级稻研究和推广的新跨越

20世纪90年代后,中国科学家吸取日本和国际水稻研究所超高产育种的经验教训,创造性地提出了"理想株型塑造与强优势利用相结合"的中国超级水稻育种技术路线,获得一批超高产水稻育种材料,并成功培育了一批具有自主知识产权的超级稻新品种。中国超级稻今后发展要转变观念,科学把握超级稻的发展方向。发展超级稻主要是提高中国水稻的综合生产能力,以超级稻带动全国水稻的增产增收,带动水稻生产向高产、优质化方向发展。因此,要分稻区组建多学科、多单位联合协作的研究团队,进一步完善研究协作机制,要创新示范推广工作机制,建立激励机制;要整合资源,努力发挥项目的综合优势和叠加效应,实现超级稻研究和推广的新跨越。     

水稻超高产强化栽培技术体系

介绍了水稻超高产强化栽培技术体系。该技术体系采取育种与栽培相结合、生产技术集成与示范推广相结合的技术路线,以节水型优质超级稻新品种为基础,以农业水稻超高产强化栽培为主攻方向,实现水稻高产为目标。     

北方粳型稻超高产育种理论与实践

 从育种理论、育种技术及育种实践等方面，综合评述了中国北方粳型稻超高产育种研究进展与前景，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，北方粳型超级粳稻在常规育种方面已取得重大突破，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，如沈农265、沈农606、吉粳88等。与常规超级稻育种相比，超级杂交粳稻育种研究进展则相对较缓慢。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。本文还讨论了与粳型超级稻育种有关的生理和遗传问题。     

华南生态区超级稻育种的主要成就及未来发展趋势

中国超级稻研究项目启动至今,对促进我国的粮食增产,提升我国水稻育种水平发挥了重要作用。广东省农业科学院自1996年以来,作为中国超级稻研究项目主要发起和承担单位,承担了该项目的华南稻区超级稻选育研究工作。在开创水稻生态育种并取得显著成就的基础上,经过10年攻关,再创华南超级稻育种新辉煌。先后构建出"早长、根深"超级稻株型模式和华南广适应型优质超级稻株型模式;在优质超级晚稻育种和广适型超级稻育种方面率先取得重大突破;先后育成一批达标优质超级稻,主要代表品种有:品质可与泰国优质香米相媲美的优质超级稻品种胜泰1号、我国超级晚稻育种取得突破的先锋品种桂农占和大穗高结实的广适型超级稻品种玉香油占等,这些超级稻正迅速在生产上大面积推广应用,创造了显著的社会经济效益。     

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。     

超级稻育种技术和途径的探讨

回顾了超级稻发展的历程,由于育种技术和栽培方法不断开拓创新,中国水稻最高单产屡屡突破世界纪录,超级稻育种技术居世界领先水平。在综观国内外超级稻育种研究现状的基础上,综述了水稻产量的理论极限及超级稻育种技术,并提出了对今后超级稻育种的看法。     

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。     

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.     

中国超级稻育种研究的创新与发展

超级稻育种是中国自主创新的重大技术,自1996年以来,全国超级稻研究协作组在超级稻育种技术的确立、理论体系的建立、育种材料的创制及新品种选育与推广方面取得了很大的成就。中国超级稻育种研究之所以能创新与发展,首先,满足生产和市场需求是超级稻发展的根本目标,第二是创新了超级稻育种技术路线,第三是良种良法配套使中国超级稻得以大面积应用,第四联合协作攻关是中国超级稻创新的重要保障。     

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。