中国的杂交水稻

中国是世界上第一个在生产上利用水稻杂种优势的国家。1984年杂交水稻的种植面积达820万公顷,占全国水稻总面积的四分之一。杂交水稻一般比普通水稻增产20%左右。利用水稻的杂种优势,从技术上看,有三个难题。第一,要培育出细胞质雄性不育系及其保持系和恢复系;第二,要选出优势强的杂交组合;第三,要有能获得大量第一代杂交种子的制种技术。中国在1964年开始杂交水稻的研究,1973年实现三系配套,1974年获得强优势杂交组合,1975年建立较完整的制种技术,1976年开始在生产上大面积推广。目前,已有早、中、迟,籼、粳等多种类型,适合在不同地区种植的杂交组合二十多个。杂交水稻的优势主要表现在四个方面,即较好的农艺性状,较高的生理机能,较强的抗性和较广的话应性。杂交水稻的生产程序较复杂,特别是在繁殖和制种过程中容易串粉而引起混杂。为了保证杂交水稻种子的纯度和质量并做到有计划地供种,在中国建立了一套较完整的良种繁育体系,由各级种子公司分工负责。除育种工作外,不少高等院校和研究单位在进行遗传、生理生化和形态等方面的研究,并取得一定成绩,化学杀雄配制的杂交水稻也初步成功,并在生产上有一定的种植面积。     

超级杂交水稻育种研究的进展

本文回顾了我罔超级杂交水稻育种研究取得的成绩和进展,总结提出了形态改良、提高杂种优势水平、借助分子技术等提高水稻产量的技术路线,并对超级稻的发展应用前景进行了展望。     

论杂交水稻的高产形态

我国水稻杂种优势利用研究，相继取得籼、粳稻“三系”配套，至1976－1980年5年累计，全国种植杂交水稻面积达3亿5千多万亩，增产粮食130多亿公斤，平均每亩增产50公斤以上。杂交水稻的生产潜力与植株形态密切相关，为提高杂交水稻育种水平．尽快培育出生产潜力更大的杂交水稻新组合，总结本人多年育种经验，结合水稻形态学研究有关资料对杂交水稻高产形态进行探讨，望能对杂交水稻育种及栽培实践有所助益。1杂交稻根系发达，活力旺盛优良组合杂交水稻和常规水稻比较具有较为明显的根系生长优势。据营口县水稻三系育种组观察，杂交水稻黎化…     

水稻杂种优势利用技术的发展

中国杂交水稻的研究始于20世纪60年代,70年代开始大面积应用。以核质互作雄性不育系为遗传工具的三系法杂交水稻(第1代杂交水稻)和以光温敏不育系为遗传工具的两系法杂交水稻(第2代杂交水稻)的研究相继成功与应用对国家粮食增产贡献巨大,但因三系配组受恢保关系制约,而两系不育系的育性易受环境影响,导致水稻杂种优势利用的潜力未能得到充分发挥。在总结第1代和第2代杂交水稻育种技术基础上,阐述了以遗传工程雄性不育系为遗传工具的第3代杂交水稻育种技术的发展,分析了该技术对杂交水稻发展的重要意义,并展望了第3代杂交水稻的研究前景。     

中国的杂交水稻

一、引言 杂交水稻的研究成功,是水稻育种上的一项重大突破,也是水稻生产上的一项技术革新,它为大幅度提高水稻产量提供了有效的新途径。1981年,这项科研成果获得了中国第一个特等发明奖。 中国是世界上第一个在生产上利用水稻杂种优势的国家。1964年开始杂交水稻研究,1973年实现了“三系”配套,1974年选育出强优组合,1975年研制出一整套制种技术,1976年开始在生产上大面积推广,从那以后,杂交水稻的种植面积逐年迅速扩大。目前,全国水稻种植面积约为4.95亿亩,而杂交水稻将近占四分之一(表1)。 多年来的生产实践证明:只要栽培措施得当,杂交水…     

对水稻育种发展战略的商榷

本文总结了福建省水稻育种发展过程中,曾经历过矮化育种及三系法的杂种优势利用两次突破,目前正面临第三次突破,即两系法亚种间杂种优势利用。分析了引起三次破性发展的主要因素:一是新的设想,二是材料上的突破。记述了本省今后水稻育种发展战略:应以常规育种为基础,以杂交水稻研究为重点,不断发展育种新技术。常规育种的主攻方向是选育丰、抗、优、适兼顾的中熟早籼从并从类型、熟期、丰产性、抗性、米质等方面加以分析;杂交水稻的研究方向是,三系法发展为两系法,从品种间杂种优势利用发展为亚种间杂交优势利用,同时把两系法与亚种间杂种优势利用溶为一体。常规育种与杂交水稻是相互联系、相互渗透、相互促进的辩证关系。新技术育种必须与常规育种紧密结合,取长补短,发挥各自优势。     

水稻双胚苗的发现及其研究进展

著名杂交水稻育种专家袁隆平提出了杂交水稻育种分为三个发展阶段的战略设想,即:三系法品种间杂种优势利用,两系法亚种间杂种优势利用和一系法远缘杂种优势利用。“一系法”即利用无融合生殖法固定水稻品种间及更远缘的强大的杂种优势。这既是人们愿望,也是杂种优势育种发展的最高阶段。利用无融合生殖特性来固定杂种优势,成功的关键在于获得水稻的二倍体无融合生殖材料。早在1979年袁老师就对我们提出了固定杂种优势的途径和寻找无融合生殖材料的方法。其中不定胚就是二倍体无融合生殖的方式之一。它的主要表现形式是多胚现象。因此从大量…     

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。     

从育种角度展望我国水稻的增产潜力

农业生产和作物育种的历史表明，凡在育种上有所突破，就会给农业生产带来一次飞跃。如杂交玉米和高粱、矮秆水稻和小麦的育成和应用，都在世界范围内大幅度地提高了这些作物的产量。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。当前，我国的水稻育种正在酝酿着第三次突破，即利用水稻亚种间杂种优势的研究已取得重大进展，预计在近期内，具有更强大杂种优势的两系法亚种间杂交水稻就能培育成功，其产量潜力要比现行的杂交水稻高１５％～２０％。水稻育种更高层次的发展是通过生物技术利用远缘杂种优势，１９９５年我们在野生稻中发现了两个重要基因位点，每一基因位点可对杂交稻再贡献２０％的产量，现在正开始进入这方面的研究，将常规育种手段与分子育种技术结合起来，利用水稻的远缘杂种优势，预期在下世纪初将会取得重大突破。     

自主创新实现杂交水稻研发新飞跃

杂交水稻经历了由三系杂交稻、两系杂交稻到超级杂交稻的发展历程，取得了一系列重大科技成果，对中国乃至世界的粮食安全做出了巨大贡献。阐述了袁隆平院士提出的攻克超级杂交稻第3期育种目标、实施“种3产4”丰产工程和拓展杂交水稻国际化开发等新时期杂交水稻研发的重大目标，提出了以分子育种技术的运用、C4型杂交水稻的研究和杂交水稻产业化开发为突破口，坚持自主创新，实现杂交水稻研发新飞跃的战略措施。     

籼型杂交水稻恢复系明恢82选育与应用的启示

明恢82是福建省三明市农科所育成的早熟、抗瘟恢复系,该恢复系的育成与应用对进一步拓宽福建省早熟恢复系的遗传背景,实现抗性基因多元化,并进一步提高杂种优势,提升产量水平和改善稻米品质,满足福建省水稻生产对早熟杂交水稻组合的不同需求发挥了重要作用。至2010年,全国以明恢82配组育成了6个组合通过省级品种审定,用明恢82配组的所有组合累计推广面积达60万hm2,累计增产粮食3.49亿kg。明恢82还是选育早熟恢复系的骨干亲本,至2010年,全国各育种单位利用明恢82先后育成了5个新恢复系,其所配组的组合有6个通过省级以上品种审定,其中1个组合通过国家审定。最后,笔者还分析了明恢82在生产上能够大面积应用的原因。     

水稻早熟性的初步研究进展

水稻早熟品种在农业生产上有重要意义,本文根据水稻早熟高产育种的理论,初步提出培育早熟高产水稻组合的各种可能途径,并阐述了国内外水稻早熟性品种遗传模式,对当前预测杂交水稻生育期杂种优势的方法也进行了简要概述,以期为水稻遗传育种的利用提供参考。     

稻麦花药培养研究总结

花药培养单倍体育种是六十-七十年代以来国内外兴起的一项植物快速育种新技术。它与有性杂交、杂种优势利用、远缘杂交、辐射、激光和化学诱变等育种手段相结合,能有效地控制杂种分离,缩短育种年限并提高选择效率,简化选育程序。近年来,我国应用于烟草、水稻,小麦和茄子等作物的改良,已经培育出一批新品种在生产上示范推广。自1977年以来,我们先后开展了稻麦花药培养研究。几年来,已诱导出粳稻、籼粳交、籼籼交和杂交水稻四种类型42个组合613个愈伤系1万多株水稻绿苗。小麦方面,获得7个组合近百株花粉植株。试验     

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。     

水稻杂种优势利用研究回忆杂记

<正>一、水稻杂种优势利用研究的艰苦历程袁隆平老师于20世纪60年代在湖南安江农校教学时,在水稻田间发现了一株雄性不育株,就想利用这种雄性不育系选配杂交组合,以达到利用水稻杂种优势大幅度提高水稻产量的目的。当时,只安排了两位学生李必湖和尹华奇做他的助手开展这项研究工作。时任湖南省委书记的华国锋同志十分重视利用杂种优势提高水稻产量这项研究。为了增强研究力量、加快研究速度,华国锋同志提议成立湖南省水稻杂种优势利用研究协作组,由安江农校、湖南省农科院、湖南农学院和湖南师范学院派员组成。湖南师范学院负责水稻雄性不育机理等方面的基础研究,其他3个单位派人集中在湖南省农科院开展水稻杂种优势利用方面的各项研究。安江农校派袁隆平老师参加协作组,袁隆平老师是这个研究团队的学术带头人,负责筹划协作组的整套研究计划。因为杂交水稻研究的贡献,2019年袁隆平院士被授予“共和国勋章”,当年的研究团队也为之高兴。     

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。     

两用核不育系及其超级稻研究

在袁隆平院士关于杂交水稻育种由三系—两系—一系的战略思想指导下,笔者通过多年潜心探索和研究,率先成功育出大面积应用的低温敏核不育系培矮64S,并发明了配套的冷水串灌繁种技术,育成两系法先锋组合———培两优特青。与江苏农科院合作育成两优培九达到了国家超级杂交水稻第1期育种目标;进而育成了P88S,并配制了两优0293、两优389超级稻组合(产量超12 t/hm2),提前实现了国家超级杂交水稻第2期育种目标;育成了双8S、T64S等不育系,配出产量潜力更高的杂交水稻双两优1号(产量超12.75 t/hm2),向超级稻第3期育种目标(13.5 t/hm2)迈进。     

我国杂交籼稻选育进展

自水稻杂种优势被利用以来,我国杂交籼稻育种取得显著进展,在保障我国粮食安全中发挥着重要作用。本文根据国家水稻数据中心水稻品种审定数据信息,对我国籼型水稻不育系研究进展、杂交籼稻品种审定情况、籼型超级稻品种发展现状和几个籼稻育种大省的杂交籼稻国审情况进行了对比和分析,并对杂交籼稻的发展进行了展望。     

南方稻区超级杂交中稻育种研究进展

南方稻区的中稻生产是中国水稻生产最重要的组成部分之一。回顾了中国南方稻区超级杂交中稻亲本选育、组合配制、育种技术体系的建立和推广应用上取得的进展,指出了存在的问题,提出了解决这些问题的方法和技术策略。     

水稻功能基因标记遗传距离与杂种优势的相关性研究

 利用与产量性状相关的功能基因标记分析了29个杂交水稻组合亲本间（18个不育系和11个恢复系）的遗传差异,结合29个亲本所配组合（47个）的F1表现,研究了功能基因标记遗传距离与杂种优势的相关性。结果表明,功能基因标记遗传距离与产量杂种优势呈显著正相关（r=0.29*）,而与其他主要产量构成因素的杂种优势相关不显著。说明功能基因标记有可能应用于杂交水稻杂种优势预测,但得到的相关系数偏小,还不足以预测杂种优势。