野生稻种质资源在水稻育种中的利用

针对目前中国水稻育种面临的遗传资源利用范围狭窄这一主要问题，从重要基因资源的发掘角度，综述了野生稻种质资源的利用现状，探讨了其在水稻超高产育种、抗病虫育种、抗逆性育种、品质育种等方面的应用潜力。     

我国水稻重要农艺性状分子遗传研究进展及在育种上的应用

水稻是我国的主要粮食作物,在人口快速增长和自然环境不断恶化的今天,传统的育种技术已经很难满足当前水稻育种的需求,分子育种技术逐渐成为育种工作者解决当前困境的主要方法。经过几十年的努力,中国科学家不仅在水稻遗传学和功能基因组学领域取得了令世界瞩目的成就,还在水稻分子育种方面为提高粮食产量、营养质量和环境效益方面做出了巨大努力。本文主要综述了我国科学家在水稻分子遗传和分子育种方面取得的成就并进行讨论。     

我国杂交水稻的形势与战略

我国杂交水稻从开始研究至今已有３０年历史，已为我国粮食生产作出了巨大贡献。要进一步发展杂交水稻，必须通过育种方法和材料的改进来提高组合的多样化、产量潜力、品质、抗性和制种产量。两系杂交稻正在走向成功，三系杂交稻在本世纪仍将是主力。杂交水稻国际开发前景可观。     

试论华南早籼稻的品质育种策略

总结了80年代以来广东省优质稻遗传研究和华南早灿优质稻育种实践和探索，讨论了华南早籼优质稻育种策略，指出当前华南早籼重重点加强中等直链淀粉含量优质稻选育，系统开展美国优良品种优质特性和高光效性能研究，实现洋为我用,在提高早灿品质的同时将产量推上新的台阶。     

我国南方稻区杂交水稻育种进展

对1998年以来南方稻区国家水稻品种区域试验资料的分析表明,我国南方稻区杂交水稻育种取得明显进展,主要表现在:新组合大量涌现,产量水平不断提高,稻米品质明显改善,优质高产初步协调,两系杂交稻育种稳步发展,粳型杂交稻育种有所突破.提出了加强抗病性和抗逆性育种的建议.     

论中国水稻生产能力

 发展水稻生产是确保我国粮食安全的关键。为了解我国水稻的生产能力,分析测算了我国水稻生产的现实生产力、现实生产能力和潜在生产能力,探讨了我国水稻单产徘徊的原因,提出了提高水稻生产能力的科技对策。研究结果表明,我国水稻现实生产能力和潜在生产能力分别可达2.2618亿t和25390亿t,分别比现实生产力高3 428万t和6 200万t。为进一步提高我国水稻生产能力,必须加强中低产田改造,提高耕地质量;培育和推广超级稻,形成以广适应性超级稻品种为主导的品种结构;优化栽培技术,构建以轻简技术为核心的节本高效生产技术体系;强化技术推广,缩小产量差异,切实提高科技对水稻生产能力提升的支撑能力。     

北方粳稻新品种培育与发展

北方粳稻生产直接影响我国粳米市场稳定,承载着国家粮食安全和社会稳定的历史重任。种子是粮食生产的基础,粮食丰收则需要优质的种子。近几十年来,北方粳稻新品种培育极大促进了北方粳稻生产的快速发展。新形势下,北方粳稻新品种培育应采用“高产与优质并重、轻简高效广适高抗相结合、常规育种和生物育种相结合、商业化育种与公益性育种并重”的策略,把优质的北方粳稻种子牢牢攥在自己手里,筑牢国家粮食安全之基。     

中国糯稻遗传育种研究进展

对中国糯稻种质资源和品种现状进行了分析,显示加强糯稻资源保护和利用、新品种选育迫在眉睫;基于当前水稻育种技术基础,提出了糯稻育种方法和技术的新思路;通过分析糯稻产量、米质相关的研究现状,指明了研究成果的高效利用策略;展望了中国糯稻产业发展方向,提出中国糯稻遗传育种应适应当前耕作制度、市场和社会发展要求.     

江苏省优良食味粳稻品种培育的发展与启示

江苏是我国水稻主产省之一,水稻常年种植面积220万hm²左右,总产1 950万t左右,单产近9.0 t/hm²,在保障江苏乃至全国粮食安全中的地位举足轻重。长期以来,江苏省的水稻育种一直以高产为主要目标,进入21世纪以后,优质成为江苏水稻育种的首要目标。本文综述了江苏省水稻优质育种的背景、食味品质改良的途径和优良食味粳稻品种培育的进展,剖析了江苏省优良食味粳稻育种的启示及今后江苏省水稻食味品质改良与优质育种发展的方向,以期为广大水稻育种工作者提供借鉴。     

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。     

超级杂交稻育种三步法设想与实践

介绍了国内外水稻超高产育种的基本情况,提出了当前我国水稻超高产育种面临的新问题,即超级稻品种资源匮乏、部分超级杂交稻组合适应性较差、超高产水稻育种理论过于模式化等。针对当前形势,结合多年育种实践,提出了超级杂交稻育种三步法设想,即超级亲本选育——超级杂交组合选育——超级杂交制种,并详细阐述了各步骤的标准和实现其目标的技术路线。超级亲本要求综合性状优良,产量水平或库容量达到或基本达到各级区试对照杂交稻组合的水平。超级杂交稻组合的标准是品质优、适应性广、耐肥抗倒、对主要病虫害达中抗以上水平,产量水平较国家或省区试中对照增产8%左右。其选育的技术路线是通过双亲最佳组配方式,增加选择压力,注重理想株型和优良生理机能及其各性状间的高度协调。超级杂交制种产量水平根据不育系的类型来确定,其中早稻类型不育系杂交制种产量要求大面积达到3.75 t/hm2以上,中稻类型的不育系要求达到5.25 t/hm2以上。其技术路线是通过选择最佳的制种基地,选用库容量大和异交结实特性好的不育系,通过超大行比与超常规培育父本措施提高父本的花粉量,从而提高制种产量。按照超级杂交稻育种三步法的技术路线,成功选育了父本996和两用核不育系C815S两个超级杂交稻亲本,利用前者选育出适合长江中下游稻区作双季早稻种植的超级杂交早稻组合陆两优996,用后者选配出几个增产幅度大、极有应用前景的超级稻新组合。     

Progress in ideotype breeding to increase rice yield potential

The ideotype approach has been used in breeding programs at the International Rice Research Institute (IRRI) and in China to improve rice yield potential. First-generation new plant type (NPT) lines developed from tropical japonica at IRRI did not yield well because of limited biomass production and poor grain filling. Progress has been made in second-generation NPT lines developed by crossing elite indica with improved tropical japonica. Several second-generation NPT lines outyielded the first-generation NPT lines and indica check varieties. China's “super” rice breeding project has developed many F₁ hybrid varieties using a combination of the ideotype approach and intersubspecific heterosis. These hybrid varieties produced grain yield of 12 t ha⁻¹ in on-farm demonstration fields, 8–15% higher than the hybrid check varieties. The success of China's “super” hybrid rice was partially the result of assembling the good components of IRRI's NPT design in addition to the use of intersubspecific heterosis. For example, both designs focused on large panicle size, reduced tillering capacity, and improved lodging resistance. More importantly, improvement in plant type design was achieved in China's “super” hybrid rice by emphasizing the top three leaves and panicle position within a canopy in order to meet the demand of heavy panicles for a large source supply. The success of “super” hybrid rice breeding in China and progress in NPT breeding at IRRI suggest that the ideotype approach is effective for breaking the yield ceiling of an irrigated rice crop.     

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。     

辽宁杂交粳稻育种有关问题探讨

针对目前北方杂交粳稻发展中存在的问题，笔者结合自己多年的育种实践，提出了杂交粳稻育种的研究方向和技术路线。     

高产花生理想株型的研究

粮食安全是涉及国家稳定和发展的重大战略问题。花生作为重要的油料作物,对解决我国油料供应矛盾具有重要作用。近年来,我国花生产业得到稳步提高,花生育种工作也得到了长足发展,但以目前花生生产状况而言,若要进一步发挥花生生产潜力、提高花生产量,须要借鉴小麦、水稻和玉米三大作物的理想株型研究。本文以花生往年高产创建的株型等相关参数,提出了花生高产理想株型以期指导花生育种工作和花生高产攻关,进一步促进我国花生高产。     

浅谈水稻超高产育种的现状与前景

简要回顾了水稻超高产育种的历史进程,指出了提高单产是增加粮食产量的根本。结合我国水稻超高产育种经典理论内容与实践,分析了水稻超高产育种的现状,提出了通过籼粳稻杂交、光敏核不育和广亲和基因等途径实现水稻超高产育种的方法。     

西南稻区重穗型杂交稻发展现状及分子设计育种策略

水稻是我国重要的粮食作物,全国有60%以上人口以大米为主食。西南稻区是我国六大稻区之一,对保障我国粮食安全具有重要的战略意义。针对西南稻区“寡日照、高湿度、小温差”的生态条件,周开达院士等经历了艰苦的探索和反复实践,提出发展“重穗型”杂交稻是西南稻区实现水稻超高产的重要途径。本文总结了西南稻区重穗型杂交稻发展现状,列举了可用于重穗型杂交稻分子设计育种的基因资源,提出了重穗型杂交稻的分子设计育种策略,以期为培育新的高产优质“重穗协调型”品种提供参考,致力于打造更高水平的“天府粮仓”。     

我国水稻种业发展现状与对策浅析

种业是我国农业发展的重要基石,水稻种源自主可控是保障国家粮食安全的根本基础。我国水稻传统育种技术创新力强,知识产权保护体系较为完善,但新兴育种技术仍存在发展空间。因此,未来我国仍需加大财政支持力度,提高种业核心技术研发能力等,不断提高水稻种业科技创新能力。     

Practices and Prospects of Super Hybrid Rice Breeding

The great progress in super rice breeding both in China and other countries has been made in recent years. However, there were three main problems in super rice breeding: 1) the super rice varieties were still rare; 2) most super rice varieties exhibited narrow adaptability; and 3) current breeding theories emphasized too much on the rice growth model, but they were unpractical in guidance for rice breeding. According to the authors’ experience on the rice breeding, the breeding strategies including three steps (super parent breeding, super hybrid rice breeding and super hybrid rice seed production) were proposed, and the objectives of each step and the key technologies to achieve the goals were elucidated in detail. The super parent of hybrid rice should exhibit excellent performance in all agronomic traits, with the yield or sink capacity reached the level of the hybrid rice control in regional trials. The super hybrid rice combination should meet the following criteria: good rice quality, wide adaptation, lodging resistance, resistance to main insects and diseases, and the yield exceeded above 8% over the control varieties in the national and provincial regional trials. To achieve the goal, the technical strategies, such as selecting optimal combination of the parents, increasing selection pressure, paying more attention to harmony of ideal plant type, excellent physiological traits and all the agronomic traits, should be emphasized. The yield of seed production should reach 3.75 t/ha and 5.25 t/ha for the super hybrid rice combinations derived from early-season and middle-season types of male sterile lines, respectively. The main technologies for raising seed production yield included selecting optimum seed production site, using the male sterile line with large sink capacity and good outcrossing characteristics, and improving the amount of the pollen by intensive cultivation of the male parent. According to the technologies of the three-step breeding on super hybrid rice, two super rice parents, including a male parent 996 and a thermo(photo)-genic male sterile [T(P)GMS] line C815S, were bred. Furthermore, a super early hybrid rice combination, Luliangyou 996, which could be used as a double-season early rice variety in middle and lower reaches of the Yangtze River, China, was bred by using the super rice variety 996 as the male parent, and several hybrid rice combinations with higher yield than control variety in regional trials both of Hunan Province and state were bred with the T(P)GMS line C815S as the female parent.     

黑龙江粳稻育种研究进展与展望

黑龙江是我国粳稻生产大省,总产量、商品量、商品率、商品调出量和人均生产稻谷量全国第一,这主要源自水稻新品种的不断更新换代。近年来,黑龙江省粳稻育种取得了长足发展,创建了寒地早粳稻“一早三抗”半直立穗新株型育种理论和技术体系,培育出以龙粳31为代表的一批优质高产多抗水稻新品种,结束了日本品种空育131独霸我国寒地早粳稻生产10多年的历史,2020年以龙粳31为代表的“寒地早粳稻优质高产多抗龙粳新品种”被评为国家“十三五”十大农业科技标志性成果,标志着我国寒地早粳稻育种取得了历史性突破,在产量、抗性、适应性、应用面积等均超过国内外同类稻区的著名品种,达到世界领先水平。本文针对黑龙江粳稻育种存在的问题,提出了相应建议和对策。