我國雜交水稻的研究進(jìn)展

李銳　王凡成

【摘 要】中國是農(nóng)業(yè)大國，也是世界第一人口大國，約占世界總?cè)丝诘?1%，而可用耕地僅占世界的10%左右。在袁隆平帶領(lǐng)的雜交水稻研究團隊的努力下，我國的雜交水稻經(jīng)歷了一個“從三系、二系到超級稻”的發(fā)展歷程，將水稻平均產(chǎn)量提高了20%以上，解決了中國長期以來糧食短缺問題，為我國糧食安全作出了巨大的貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】糧食短缺；雜交水稻；袁隆平

“民以食為天”，糧食生產(chǎn)不僅是中國政府一直關(guān)注的大問題，而且是世界各個政府，特別是廣大發(fā)展中國家政府關(guān)注的首要問題。而我國又是糧食需求大國，糧食安全關(guān)乎國計民生。隨著袁隆平先生的雜交水稻技術(shù)的推廣運用，為我國糧食安全作出了很大貢獻(xiàn)。

一、水稻雜種優(yōu)勢與雄性不育

（一）雜種優(yōu)勢理論研究概況

對于水稻是否具有雜種優(yōu)勢，學(xué)術(shù)界的看法并非一開始就是統(tǒng)一的。然而，在1926年，美國的育種專家在育種實踐中首先發(fā)現(xiàn)并提出了水稻存在雜種優(yōu)勢，之后，印度的克丹姆、巴基斯坦的艾利姆、馬來西亞的布朗、日本的岡田子寬等有過對水稻雜種優(yōu)勢的研究報道。袁隆平于年在《水稻的雄性不平性》一文中，首次以科學(xué)事實為依據(jù)明確提出了“水稻具有雜種優(yōu)勢現(xiàn)象，尤以秈粳雜種更為突出”的觀點。雖然中國在這方面的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識都不如國外早，但是，“中國是第一個認(rèn)真研究該技術(shù)潛力的國家，并在目前居領(lǐng)導(dǎo)者的地位?！?/p>

（二）水稻雄性不育性研究概況

所謂雄性不育性，是指雄性器官退化，不能形成花粉或形成無生活力的敗育花粉，因而不能自交結(jié)實，但雌性器官正常，一授以正?？捎ǚ蹌t又可受精結(jié)實，具有這種特性的品系稱為雄性不育系。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)育種室的學(xué)者們用原產(chǎn)西非的秈稻岡比亞卡與中國長江流域的早秈雜交，從雜交后代中分離出不育株，成功育成了岡型不育系；云南農(nóng)業(yè)大學(xué)的學(xué)者用古老農(nóng)家高原梗昭通背子谷和現(xiàn)代梗稻科情號雜交并進(jìn)行了反交，結(jié)果正、反交都獲得了不育株。最后中國學(xué)者經(jīng)過統(tǒng)計分析后發(fā)現(xiàn)，雙親是地理遠(yuǎn)距離或者不同生態(tài)型的品種，有血統(tǒng)淵源者很難在后代中產(chǎn)生不育株，而且品種間雜交，在雜種一代一般不出現(xiàn)不育株。因此，這一經(jīng)驗對后來者的研究就能有很明確的指導(dǎo)作用，在配組時要事先查清雙親的家系，這是能否獲得不育株的關(guān)鍵，只要親本選配得當(dāng)，后代中便可分離出不育株。通過比較發(fā)現(xiàn)，品種間雜交最易產(chǎn)生雄性不育。

二、超級雜交稻研究進(jìn)展

1980年中國人均耕地面積是0.101公頃，1995年降到0.08公頃，預(yù)計2010年將少于0.07公頃。中國的糧食安全將面臨嚴(yán)峻的考驗。因此，繼20世紀(jì)90年代之后，又一次把恢復(fù)發(fā)展糧食生產(chǎn)提上重要議事程。然而，在經(jīng)歷了矮化育種和雜交稻育種之后，中國的水稻單產(chǎn)水平實現(xiàn)了兩次大的飛躍，之后長期處于停滯不前狀態(tài)，于是人們寄希望于水稻超高產(chǎn)育種即超級稻育種來實現(xiàn)稻谷單產(chǎn)的第3次飛躍。

（一）超級雜交稻育種計劃

超級雜交稻研究是近年來國內(nèi)外水稻研究的重點和熱點。1977年中國啟動了“超級雜交稻育種”研究項目，制定了連續(xù)兩年兩個百畝片一季稻的平均單產(chǎn)“2000年達(dá)到每公頃10.5噸（第一期），2005年達(dá)到12.0噸（第二期），2015年達(dá)到13.5噸（第三期）的研究目標(biāo)”，確立了常規(guī)稻和雜交稻并舉、三系法和兩系法并重、生物技術(shù)與常規(guī)技術(shù)相結(jié)合的發(fā)展思路，在著力提高產(chǎn)量潛力的同時，注重改善稻米品質(zhì)、增強病蟲抗性和生態(tài)適應(yīng)性。

（二）超級稻選育概況

1.北方超級梗稻選育概況

沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)于20世紀(jì)90年代中期率先育成了直立大穗型超級稻沈農(nóng)265，又先后育成了沈，016、沈農(nóng)606、千重浪2號等超級水稻品種。黑龍江省農(nóng)科院水稻所育成了龍粳14、龍粳18、龍稻號等新品種，吉林省農(nóng)科院水稻所也育成了吉粳88、吉粳102等新組合，寧省農(nóng)科院水稻研究所則育成了遼優(yōu)1052和遼優(yōu)5218等超級雜交粳稻。據(jù)統(tǒng)計，到2006年止，超級梗稻累計推廣面積已超過650萬公頃。近年來在雜交梗稻技術(shù)方面的研究，尤其是在超級雜交梗稻育種方面的不斷取得的重大成就，在東北地區(qū)的水稻生產(chǎn)的發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用，有效地促進(jìn)了近年東北稻作區(qū)水稻綜合生產(chǎn)能力的提升。

2.南方超級稻選育概況

北方超級粳稻品種主要是釆取常規(guī)育種方法選育出來的，南方超級秈稻品種則是通過兩系雜交和三系雜交育種方法選育的。中國水稻研究所、國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心、福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院和四川農(nóng)業(yè)大學(xué)等科研單位在南方超級秈稻研究育種方面進(jìn)展比較快。

由中國水稻研究所主持的超級雜交水稻育種課題子課題主要是通過三系法選育超級雜交秈稻，先后育成的超級雜交稻新組合主要有協(xié)優(yōu)和國稻系列等。國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心由袁隆平院士主持的超級雜交稻育種課題，主要是利用秈梗稻亞種間雜交的兩系育種法進(jìn)行選育，先后育成了兩優(yōu)培九、準(zhǔn)兩優(yōu)、優(yōu)號等超級雜交稻新組合。

3.超級稻發(fā)展趨勢

我國超級雜交稻研究立項之后，經(jīng)過十多年的共同努力，超級雜交稻研究項目的科研團隊在超級稻育種基礎(chǔ)理論研究不斷創(chuàng)新并在育種實踐中作出了許多有益的探索，在超級稻新株型及優(yōu)異種質(zhì)的創(chuàng)制等方面均已取得了較大的成績。正所謂“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。中國超級稻科研實踐的進(jìn)展，不僅有力地證明了其育種理論與技術(shù)路線的正確性，同時為實現(xiàn)中國超級稻育種計劃奠定了堅實的基礎(chǔ)，必然完成我國水稻單產(chǎn)水平的第三次飛躍。

三、小結(jié)

隨著超級稻的發(fā)展，對解決我國糧食安全問題起到了巨大作用。但隨著生活品質(zhì)和環(huán)保意識的提升，超級稻的發(fā)展趨勢將會向“綠色超級稻”的方向發(fā)展，即選育的超級稻品種基本具有不打農(nóng)藥、少施化肥、節(jié)水抗旱的生理品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]肖華偉.中國雜交水稻制種技術(shù)研究與實踐及其發(fā)展趨勢分析[D].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.