水稻杂种优势利用现状及发展对策
水稻栽培现状与高产栽培技术建议

水稻栽培现状与高产栽培技术建议水稻是我国的主要粮食作物之一,也是世界上最重要的粮食作物之一。
随着人口的增长和粮食需求的增加,水稻的栽培现状以及高产栽培技术变得越来越重要。
本文将就水稻栽培现状进行分析,并提出一些建议,以期能够提高水稻的产量和质量。
一、水稻栽培现状分析1.土壤资源: 我国水稻种植面积广阔,土壤种类繁多,但大部分水稻种植区土壤肥力较低,存在养分不足的情况。
一些水稻种植区还存在土壤盐碱化严重的问题,这些都制约了水稻的产量和质量。
2.种植方式: 目前,我国水稻主要通过传统的种植方式进行栽培,农民在播种、施肥、除草、灌溉等环节主要依靠人工操作,劳动密集度高,效率低下。
3.病虫害: 水稻生长期间容易受到各种病虫害的侵袭,且由于常规种植方式下较难进行有效的防治,导致病虫害对水稻产量的影响较大。
4.气候变化: 近年来,气候变化不稳定,出现了频繁的极端天气,如干旱、水灾等,这对水稻的生长造成了一定的影响。
二、高产栽培技术建议1.选优土壤、科学施肥: 针对土壤肥力低下的情况,建议采用科学的施肥方法,选配合理的肥料和施肥时间,保证水稻生长所需的养分供应。
可以利用有机肥、复合肥等方法进行土壤改良,提高土壤肥力。
2.优化种植方式: 引进现代化的种植技术,如水稻直播、秸秆还田、稻田机械化作业等,减轻农民的劳动强度,提高种植效率。
通过科技手段,实现对水稻生长环境的精准监测与管理,提高产量。
3.疫病防治: 推广抗病虫害水稻品种,采用生物防治和化学防治相结合的方式,对水稻病虫害进行有效的预防和控制,保障水稻的正常生长和发育。
4.应对气候变化: 针对气候变化所带来的不确定性,建议适当调整水稻的生长季节,选择抗旱、耐涝的水稻品种,引进抗旱耐涝的栽培技术,加大抗灾品种的推广力度,以应对气候不稳定所带来的不利影响。
5.培肥种技术: 通过现代生物技术手段,选育更具优势的水稻品种,提高其抗逆性和生产力,比如培育耐盐碱的水稻新品种,以适应盐碱地的栽培需求。
水稻栽培现状与高产栽培技术建议

水稻栽培现状与高产栽培技术建议水稻是我国主要的粮食作物之一,也是世界上最重要的粮食作物之一。
水稻栽培的现状直接关系到我国的粮食安全和农业发展。
为了提高水稻的产量和质量,需要不断探索和推广高产栽培技术。
本文将从水稻栽培现状和高产栽培技术两个方面展开论述,以期为水稻种植者提供一些有益的参考和借鉴。
一、水稻栽培现状1.水稻产量不断提高我国水稻的总产量已经连续多年居世界第一,水稻种植面积和产量都在不断增加。
南方地区的水稻产量占据了主导地位,如江南平原、珠江三角洲和长江中下游地区等。
这种情况表明水稻栽培技术的不断进步和改良已经取得了一定成效。
2.土地资源有限尽管水稻产量在不断提高,但是与此土地资源的紧缺问题也在逐渐凸显。
由于城市化和工业化的发展,土地资源受到了很大的压力,农田面积不断减少,这给水稻的种植和生长带来了一定的影响。
3.面临各种病虫害的威胁水稻在生长期间,容易受到各种病毒和害虫的侵害,这给水稻的产量和品质造成了一定的威胁。
尤其是随着气候变化和生态环境的恶化,这种情况可能会更加严重。
二、高产栽培技术建议1.科学施肥科学施肥是提高水稻产量的关键。
在施肥方面,建议采用有机肥和化学肥相结合的施肥方法,以满足水稻生长的需求。
尤其是在氮肥的施用上,要特别注意施用量的科学性,以免造成氮肥过多导致的秧苗旺盛而影响产量。
2.合理浇水水稻是水田作物,充足的灌溉是水稻高产的重要保障。
灌溉也要讲究方法和时机,尽量采用滴灌和喷灌等技术手段,而且在水稻的不同生长期,灌水的量和频率也要有所不同。
3.优良品种选育水稻的品种对产量和品质有着决定性的影响,所以要重视优良品种的选育和推广。
目前,我国已经有了一批优良的水稻品种,但是这些品种的推广应用还有待进一步加强。
4.节水灌溉技术随着水资源的日益紧缺,水稻的节水灌溉技术也越发显得重要。
通过科学的灌溉技术和设备,可以更加有效地利用水资源,提高水稻的产量。
5.综合管理技术在水稻的栽培过程中,还要结合其他的管理技术,如灭虫、杀菌、田间管理等,以提高水稻的抗病能力和产量。
水稻杂种优势利用现状及发展对策

水稻杂种优势利用现状及发展对策摘要就水稻杂种优势利用的历史与现状进行综合分析,讨论了提高杂种优势利用水平的策略,以期更好地促进中国杂交稻——杂交粳稻的发展。
关键词杂交水稻;杂种优势;杂交籼稻;杂交粳稻随着人口不断增长,耕地不断减少,粮食安全成为国家日益关注的热点问题,我国也面临着在新世纪如何保证粮食安全的问题。
水稻是世界主要粮食作物之一,中国是世界上最大的稻米生产国和消费国,有60%以上的人口以稻米为主食,稻作面积和稻谷总产量分别占全世界的23%和37%。
我国常年水稻播种面积约占全国粮食作物总面积的30%,其产量约占粮食总产量的40%[1-3]。
近年来,我国水稻单产比粮食作物平均单产高约45%,其中一个重要因素就是水稻杂种优势的利用。
杂交稻大面积的快速推广应用,大幅度地提高了我国水稻的单产和总产[4-5]。
杂交水稻的成功是农业史上的一座里程碑,它否定了“自花授粉作物没有杂种优势”的传统理论观点,大大丰富了作物遗传育种的理论和实践,具有很高的学术和应用价值,使水稻单产在矮秆良种的基础上提高20%左右,为保障我国粮食安全做出了很大贡献[6-7]。
1水稻杂种优势利用的历史与现状1.1水稻杂种优势利用的历史1926年美国琼斯(J·W·Jones)首次提出水稻具有杂种优势[8]。
后来,印度、日本、美国、国际水稻研究所(IRRI)等的一些科学家开展了水稻杂种优势利用研究,但未能应用于生产[9]。
1959年杨守仁也指出水稻具有杂种优势,特别是籼粳杂交的杂种优势更加突出[10]。
1958年日本的胜尾清开创了水稻雄性不育研究,发现中国的红芒野生稻能导致滕坂5号产生雄性不育[11]。
1966年新城长友以印度春籼钦苏拉包罗Ⅱ为母本,与台中65杂交,育成BT型台中65不育系。
1968年首先实现粳稻的三系配套,随后,日本农业技术研究所以缅甸籼稻品种里德稻与滕坂5号杂交,育成具有里德细胞质的滕坂5号不育系[12-14]。
文档:水稻杂种优势及其在生产上的利用

水稻杂种优势及其在生产上的利用1.什么叫杂种优势所谓杂种优势,就是把两个遗传基础不同的品种或类型,一个作母本,一个作父本进行有性杂交,所产生的第一代杂种,在生长势、适应性及经济性状等方面胜过母本和父本,这种“青出于蓝而胜于蓝”的现象,称为杂种优势。
水稻杂种优势主要表现在根系发达、生长繁茂、穗大粒多、产量高、品质好等方面。
据观测,杂交水稻单株苗数和根量比推广良种多40%~50%。
强大根群在土壤中分布深广,吸水吸肥能力强,从而促进了地上部分的生长,使之分蘖多,单株分蘖数一般10~20苗,最高可达200多苗,并且茎秆粗壮,叶面积系数大,叶绿素含量高,光合作用强,制造的营养物质多,有利于大穗大粒的形成。
推广良种一般每穗100粒左右,而杂交水稻一般每穗有150粒左右,最高的可达300多粒。
一般每亩比推广良种增产100斤以上,小面积最高亩产达1700多斤。
2.用什么办法来利用杂种优势杂交水稻具有强大的优势,那么人们采取什么办法来利用这种优势呢?大家知道,杂种优势一般是指杂种第一代的优势,到第二代一方面由于性状的严重分离,出现有的像母本,有的像父本,还有的介于两者之间,植株高矮不一,成熟期不一等现象;另一方面,由于自交,生命力减退,产量下降,因此,利用杂种一代优势,必须年年生产杂交种子。
而水稻雌蕊和雄蕊长在同一粒谷子内,自己给自己授粉,是一种雌雄同花的自花授粉作物,花器小,靠人工杂交生产杂交种子,事实上不能满足生产上用种的需要。
为了解决这个问题,目前人们采用的方法是选育出配套的水稻“三系”,然后利用“三系”配制出杂交种子供生产上用。
3.水稻“三系”——不育系、保持系、恢复系水稻“三系”是指雄性不育系、雄性不育保持系、雄性不育恢复系。
简称不育系、保持系、恢复系。
选育水稻“三系”的方法很多,有籼粳杂交,籼籼杂交,野生稻与栽培稻杂交,以及人工引变等。
我国目前生产上应用的籼型水稻“三系”,是利用雄花败育的普通野生稻作母本,与栽培籼稻品种作父本进行测交,然后选择后代出现不育的组合,以原父本连续回交五至六代,育成不育系和保持系;再选用栽培籼稻品种作父本,与不育系测交,筛选恢复系。
永胜县优质水稻发展现状及对策

永胜县优质水稻发展现状及对策永胜县位于云南省丽江市的中部,是一个典型的农业县。
水稻作为永胜县的主要农作物之一,对于地方农业生产和农民生活都具有非常重要的意义。
本文将介绍永胜县优质水稻的发展现状,并提出可行的对策,以促进永胜县水稻生产的可持续发展。
目前永胜县优质水稻的发展现状主要存在以下问题:1. 种植方式落后。
永胜县的水稻种植主要还是传统的泥田种植,缺乏先进的水稻种植技术和设施条件。
2. 品种单一。
永胜县的水稻品种主要集中在一些传统品种,缺乏优质杂交品种的种植。
3. 缺乏精细化管理。
永胜县的水稻种植缺乏科学的施肥和病虫害防治等管理措施,导致产量和品质不稳定。
4. 市场不畅。
永胜县的水稻销售主要依赖于中间商,缺乏自有品牌和销售网络。
具体对策如下:1. 推广现代化生产方式。
永胜县可以引进先进的现代化水稻种植方式,如深水稻、微喷灌溉等。
同时可以开展科学研究,探索永胜县的本土水稻种植方式,以提升其种植效益。
2. 完善品种结构。
永胜县可以加强与相关科研机构的合作,引进新的水稻优质杂交品种,提升水稻品质和产量。
3. 加强精细化管理。
永胜县可以组建农业技术服务队伍,为当地水稻种植户提供技术支持和指导。
同时加强农业信息化建设,实现对永胜县农作物管理的精准化和实时化。
4. 发展自有品牌和销售网络。
永胜县可以依托地方贸促机构,加强对企业的品牌宣传和营销。
同时可以发展区域农村电商等新型销售渠道,打通农产品的上下游链接。
综上所述,永胜县优质水稻的发展具有良好的发展前景。
增强技术创新、加强管理完善、发展自有品牌和销售网络等一系列措施的推动下,永胜县的水稻生产将逐渐实现可持续发展。
杂交粳稻发展现状、问题及其对策

杂交粳稻发展现状、问题及其对策中国是世界上最大的稻米生产国和消费国,稻作面积和稻谷总产量分别占全世界的23%和37%。
水稻是中国第一大粮食作物,也是单产水平最高的粮食作物。
我国常年水稻播种面积约占全国粮食作物总面积的30%,其产量约占粮食总产量的40%。
中国不仅稻作历史悠久,而且水稻育种科技水平也是世界领先。
据预测,到2030年,我国人口将达到16亿,对粮食的需求也随之增长,粮食安全将成为国计民生的重大问题。
因此,开展新的农业科技革命,提高农业科技贡献率,寻找提高水稻生产水平新增长点,促进水稻总产量的持续稳定增长,满足我国对粮食的需要,具有重大的蒽义。
杂交粳稻是近期内最有可能取得跨越式发展,对粮食总产贡献率最大的粮食作物之一,将是我国粮食增产新的增长点。
到目前为止,杂交籼稻已占籼稻种植总面积的70%左右,而杂交粳稻仅占粳稻种植面积的3%左右,有很大的发展空间。
到2003 年,全国的粳稻面积已达773.3万公顷左右,随着粳稻种植面积的逐年扩大,有希望在10年后达到1000万公顷。
如果能实现杂交粳稻种植面积比例从3%到50%的跨越,就有希望每年增产35亿公斤优质稻谷,将实现粳稻的第二次科技革命,会产生巨大的社会效益和经济效益。
1 杂交粳稻发展现状1.1我国杂交水稻发展现状纵观近十多年来世界水稻研究发展的趋势,培育超高产水稻品种一直是水稻研究的重点、热点和难点。
我国的水稻育种取得两次重大突破:一是矮秆水稻培育成功,把水稻单产水平提高了20%;二是杂交水稻尤其是杂交籼稻的培育成功,又在矮秆品种的产量水平上提高了20%。
20世纪70年代以来,我国杂交水稻迅速大面积推广,对粮食增产发挥了巨大作用。
我国水稻的杂种优势利用无论理论研究还是生产应用都居世界领先水平。
1981年,以袁隆平院士为代表的我国农业科学家研究的籼型杂交水稻获得了我国建国以来惟一的国家科技发明特等奖。
据统计,20世纪80年代中期全国杂交水稻面积在1000万公顷左右,约占籼稻总面积的40%;到了20世纪90年代初,全国杂交水稻面积扩大到近1600万公顷,其中杂交籼稻种植面积占籼稻的50%以上,目前我国年种植杂交籼稻约1467万公顷左右,占籼稻种植面积的70%左右,占全国水稻种植面积的50%以上。
水稻品种资源保护与利用现状及其发展对策
水稻品种资源保护与利用现状及其发展对策水稻是我国主要的粮食作物,也是世界上重要的农作物之一。
随着人口的增长和城镇化进程的加速,粮食需求不断增加,而土地资源有限,怎样保护和利用水稻品种资源已经成为摆在我们面前的严峻问题。
一、水稻品种资源现状1.资源种类我国水稻品种资源很丰富,包括本土品种、外来品种、近交系群体以及野生亲缘种等,但由于历史、地理、气候和生态环境等原因,各个地区的水稻资源种类及数量差异较大。
2.资源保存现状我国水稻资源保存的机构主要有农业部农业生物多样性保护中心、各省市农业科学院、省市级农业遗传资源中心以及大学等。
目前,我国保存的水稻资源数量已经达到50万余份,但由于保护工作落后,资源更新和增量不足等问题,保存效果并不理想。
3.资源利用现状水稻品种资源的利用较为广泛,主要用于选育新品种、基因研究、营养改良等方面。
但是由于保护不力,很多珍贵的资源早已失传或淘汰,品种特性遗传的连续性无法保证,资源利用的效果也受到影响。
二、水稻品种资源保护对策1.加强种质资源收集和保存利用公共资源,收集和保存全球水稻种质资源。
建立基因库等技术手段保证种质资源的保存和更新,避免重复工作。
同时,加强对生态环境和地理分布的综合考虑,对不同地区的水稻资源进行定向收集和保存。
2.加强品种鉴定和筛选通过现代化检测技术手段,对所有种质资源进行品种鉴定和筛选,减少重复多余的选择和填空。
有针对性的挑选出对水稻育种有利的品种,提高育种效率和育种水平。
3.促进资源利用和开发建立公共资源共享体系,利用基因数据、地理信息和现代化技术,开发现代化水稻的生产方法和市场运营模式,从而进一步促进水稻资源的利用和价值。
4.加强社会宣传和推广通过各种社会媒体平台、教育活动、展览和专业研讨会等,向广大人群普及水稻品种资源保护的重要性和利用价值,激发社会各界的参与热情,共同推动水稻资源的保护与利用工作。
三、结论水稻品种资源的保护与开发对于保障国家粮食安全、发展现代农业领域、促进农村经济社会的可持续发展具有极为重要的意义。
我国水稻育种发展现状、展望及对策
我国水稻育种发展现状、展望及对策近年来,水稻育种技术及功能基因组研究的快速发展,为我国水稻遗传育种准备了大量的有重要利用价值的基因,水稻育种正迈向设计育种的新时代。
水稻育种的创新发展极大地提升了我国在水稻育种领域的国际领先地位,确保了我国的口粮安全,育种目标也从唯产量是举到高抗、优质和高产并重,育种理念从高产优质逐步提升为“少投入、多产出、保护环境”,为我国社会、经济的发展作出了巨大贡献。
1我国水稻育种的现状与进展1.1水稻品种数量井喷、品质提升2014年后,国家先后启用了品种审定的绿色通道和联合体试验渠道,品种试验的方式更加多元化,参试品种的数量因此迅速增加。
2016年通过国家或省级审定的水稻品种数为551个,2017年为676个,2018年达943个,是2017年审定品种数的1.40倍,其中,籼稻品种数增加77.3%,杂交稻品种数增加71.8%,两系杂交水稻比重已占审定杂交水稻新品种数的44.8%。
通过审定品种的品质性状得以改善,2018年268个国审品种中,优质稻占比为50.0%,地方审定品种中优质稻占比为34.6%;在抗性方面,国审品种中抗稻瘟病品种的比例相对较高,有38个,占比为14.2%;抗白叶枯病品种为8个,抗褐飞虱品种为2个;地方审定水稻品种中有255个品种具有抗稻瘟病特性,占比37.8%,另有抗白叶枯病品种71个,抗稻曲病品种57个,抗纹枯病品种76个,抗条纹叶枯病品种43个。
1.2超级稻实现第五期育种目标自1996年农业农村部组织实施了“中国超级稻”项目以来,经过广大科技工作者的协作攻关,我国在超级稻理论方法、材料创制、品种选育等方面均取得了重大进展,育成了一大批超高产品种,当前可冠名超级稻的品种数目为132个,其中常规稻35个,杂交稻97个,累计推广面积达7 000多万hm2,目前年推广面积在800多万hm2以上。
在高产攻关和生产实践中这些品种均表现出超高产潜力,2016年实现16.0 t/hm2的第五期育种产量目标,为深入实施“藏粮于技”战略,实现我国粮食生产“十四连增”和保障国家粮食安全提供了科技支撑。
水稻资源利用与研究现状分析
水稻资源利用与研究现状分析水稻是世界上最重要的粮食作物之一,也是中国传统的主要粮食之一。
水稻对于中国的经济和社会发展具有不可替代的重要性。
然而,随着人口增长和经济发展,水稻种植面积和产量已经趋于饱和,如何提高水稻的产量和品质已经成为全球农业领域的研究热点。
本文将对当前水稻资源的利用和研究现状进行分析。
1. 水稻资源的利用现状在当前水稻种植中,水稻种质资源的利用已成为提高水稻产量和质量的重要途径。
水稻种质资源包括传统品种、近交系、杂交组合、无性系等。
在种质资源的利用中,传统品种是最重要的资源之一。
中国拥有丰富的水稻传统品种资源,包括籼、粳、糯等多种类型。
这些传统品种具有良好的耐逆性、适应性和优质性。
近年来,许多农业专家和科学家开始注重传统品种的利用和保护,以挖掘和发掘水稻种质资源的潜力,为水稻增产增效提供更加可靠的技术支撑。
同时,在种质资源的利用中,也充分发挥了杂交水稻的优势。
杂交水稻具有高产、优质、早熟以及适应性广等优点,并在人工杂交技术的不断改进和完善下迅速发展。
许多国家开展了杂交水稻的优化和推广,以应对日益增长的人口和需求。
杂交水稻虽然产量高、适应性广,但其在生产过程中也存在一系列的问题,如种子保存难、整株收割技术复杂等。
2. 水稻研究的现状近年来,随着技术的日益成熟以及经验的不断积累,水稻的研究在基础和应用领域都获得了成效。
在基础研究方面,水稻基因组学是当前研究的热点。
水稻基因组的测序和分析可以为水稻的生长发育、耐逆能力和品质性状等提供基础支撑。
同时,人工合成水稻基因组、遗传改良和分子育种等也为水稻商业化开发提供了更加可靠的技术保障。
在应用研究方面,水稻施肥与育种成为研究重点。
施肥水平是影响水稻歉收的关键因素之一。
随着科技的发展,研究人员正在不断探索新型、高效的施肥方式,如有机肥全程覆盖、化学肥精准施用等。
育种技术也在不断升级和改进,通过遗传分析、分子标记和功能基因组学等技术,培育高产稳产、抗病抗灾的水稻新品种。
水稻优质高产栽培技术现状及提升措施
水稻优质高产栽培技术现状及提升措施水稻作为我国的主要粮食作物之一,对于国家的粮食安全和农村经济发展起着重要的作用。
优质高产的水稻栽培技术是保障粮食产量和质量提高的关键。
本文将就水稻优质高产栽培技术的现状和提升措施进行分析和探讨。
1.突破传统栽培模式。
传统的水稻栽培模式存在施肥不均衡、生态环境恶化以及病虫害防控的问题。
目前,需要突破传统栽培模式,推广科学合理的精细化管理技术,如精准施肥、水分管理和病虫害综合防控等。
2.改进水稻品种选择。
优质高产的水稻栽培技术离不开良好的品种基础。
通过改进品种选择,选育适应不同区域和生态条件的高产稳产抗逆品种,提高水稻的产量和品质。
3.合理施肥。
水稻的施肥需要根据土壤肥力、水稻品种和生长期需求等因素进行调整。
合理施肥既可以提高水稻的产量,又可以减少肥料的浪费和土壤污染。
4.精细化水分管理。
水稻在生长过程中需要适量的水分供应。
过量或不足的水分都会导致产量下降。
通过精细化的水分管理,如合理蓄水、灌溉和排水等,可以提高水稻的产量,并节约水资源。
5.科学管理病虫害。
水稻生长期容易受到病虫害的影响,严重影响水稻的产量和品质。
通过科学合理的病虫害综合防控技术,如合理使用农药、物理防治和生物防治等手段,可以有效减少病虫害对水稻的危害。
6.合理耕作措施。
水稻栽培过程中,合理的耕作措施对于提高产量和品质也有很大的影响。
合理的整地、深翻和翻土等措施可以改善土壤结构,促进水稻根系的发育和养分吸收。
7.优化种植密度。
合理的种植密度可以使水稻光合作用更加充分,提高光能利用率,进而提高水稻的产量。
通过优化种植密度,可以使水稻株间空气流通良好,降低病虫害的发生,并提高机械化操作的效率。
8.调整种植结构。
根据不同地区和生态条件,合理调整水稻的种植结构,选择适宜的早、中、晚熟品种进行种植。
通过优化种植结构,可以充分利用气候和土壤资源,提高整体的水稻产量和经济效益。
9.科学施药。
在病虫害防控过程中,合理使用农药是提高水稻产量和品质的关键。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
水稻杂种优势利用现状及发展对策摘要就水稻杂种优势利用的历史与现状进行综合分析,讨论了提高杂种优势利用水平的策略,以期更好地促进中国杂交稻——杂交粳稻的发展。
关键词杂交水稻;杂种优势;杂交籼稻;杂交粳稻随着人口不断增长,耕地不断减少,粮食安全成为国家日益关注的热点问题,我国也面临着在新世纪如何保证粮食安全的问题。
水稻是世界主要粮食作物之一,中国是世界上最大的稻米生产国和消费国,有60%以上的人口以稻米为主食,稻作面积和稻谷总产量分别占全世界的23%和37%。
我国常年水稻播种面积约占全国粮食作物总面积的30%,其产量约占粮食总产量的40%[1-3]。
近年来,我国水稻单产比粮食作物平均单产高约45%,其中一个重要因素就是水稻杂种优势的利用。
杂交稻大面积的快速推广应用,大幅度地提高了我国水稻的单产和总产[4-5]。
杂交水稻的成功是农业史上的一座里程碑,它否定了“自花授粉作物没有杂种优势”的传统理论观点,大大丰富了作物遗传育种的理论和实践,具有很高的学术和应用价值,使水稻单产在矮秆良种的基础上提高20%左右,为保障我国粮食安全做出了很大贡献[6-7]。
1水稻杂种优势利用的历史与现状1.1水稻杂种优势利用的历史1926年美国琼斯(J·W·Jones)首次提出水稻具有杂种优势[8]。
后来,印度、日本、美国、国际水稻研究所(IRRI)等的一些科学家开展了水稻杂种优势利用研究,但未能应用于生产[9]。
1959年杨守仁也指出水稻具有杂种优势,特别是籼粳杂交的杂种优势更加突出[10]。
1958年日本的胜尾清开创了水稻雄性不育研究,发现中国的红芒野生稻能导致滕坂5号产生雄性不育[11]。
1966年新城长友以印度春籼钦苏拉包罗Ⅱ为母本,与台中65杂交,育成BT型台中65不育系。
1968年首先实现粳稻的三系配套,随后,日本农业技术研究所以缅甸籼稻品种里德稻与滕坂5号杂交,育成具有里德细胞质的滕坂5号不育系[12-14]。
BT型和里德型不育系配制的杂交组合因为优势不强未能应用于生产。
1964年袁隆平率先在我国开展杂交稻研究,并提出通过选育雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系的三系法途径来利用水稻的杂种优势[15-16]。
1970年袁隆平的助手李必湖与冯克珊在海南岛崖县找到野生稻(O.rufipogon)雄性不育株(简称野败),为培育杂交水稻打开了突破口。
随后开展了以袁隆平为攻关主将的全国协作研究,于1973年实现三系配套,1974年选配出强优势籼型杂交水稻组合并试种成功,1975年攻克制种技术关,1976年开始推广。
1987年袁隆平将杂交水稻的发展分为品种间杂种优势利用、亚种间杂种优势利用和远缘杂种优势利用3个阶段,并提出三系法、两系法和一系法的利用途径[17-18]。
三系杂交水稻研究成功后,我国便开始了水稻两系法杂种优势利用的新探索。
两系法杂交水稻研究是我国的独创,1987年作为专题被列入国家“863”计划,两系法杂交水稻研究于1995年获得成功,育成的两系法杂交稻组合比同熟期的三系杂交稻增产10%左右,抗性和米质均有所改进,其繁殖、制种和栽培技术也已成熟配套,进入生产应用阶段。
1998年继两系杂交中晚稻育成后,长江流域双季稻区两系法又育成一批优质、高产早中熟的两系早籼稻。
1997年袁隆平提出水稻株型改良和杂种优势利用相结合的超级稻育种计划,以实现水稻育种的第3次突破[19]。
1.2水稻杂种优势利用的现状纵观世界水稻研究发展的趋势,利用杂种优势培育超高产水稻品种一直是水稻研究的重点、热点和难点。
而我国水稻的杂种优势利用无论是在理论研究上,还是在生产应用上都居世界领先水平。
目前,我国的杂交水稻育种研究与应用已经发展到两系法品种间和亚种间杂种优势利用阶段。
研究超级稻杂种优势育种有3个方向:一是形态改良;二是提高杂种优势水平;三是将生物技术与常规育种结合起来。
而超级稻杂种优势育种的发展是通过现代生物技术利用远缘杂种优势,如利用野生稻和其他近缘种属的有利基因、C4植物的高光合效率基因等,特别是培育一系法远缘杂交稻。
用分子标记的方法,结合田间试验,现在野生稻(O.rufipogon)中发现了2个重要的数量性状基因位点(quantitative trait loci,QTL),分别位于第1、2号染色体上,每个QTL具有比杂交水稻良种威优64高产18%的效应;将常规育种手段和分子育种技术结合起来,利用水稻的远缘杂种优势,将会在杂交水稻育种方面有重大突破。
一系法杂交稻是不再分离且固定了杂种优势的杂交稻,因而不需要年年制种。
这项研究现仍处于探索阶段[20]。
2水稻杂种优势利用存在的问题2.1杂种优势问题用于配制杂交组合的亲本遗传资源匮乏,亲本间的遗传差异小,新组合优势较小。
特别是杂交粳稻,在我国的增产优势在实际应用中仅为10%左右,不如杂交籼稻的杂种优势强。
粳型三系不育系均由BT型资源与主栽粳稻品种选育而成,在粳稻中很难找到恢复系,典型籼粳间的遗传障碍又导致不能直接利用籼稻的恢复基因。
因此,须通过“籼粳架桥”技术获得中间材料,以利用籼稻恢复基因的同时利用籼稻的广适性、抗逆性等优良有利基因。
但是这种“籼粳架桥”技术获得的中间材料,其籼粳成分必须适度,籼型成分过多不能适应北方的生态条件,籼型成分过少又不能扩大双亲间的遗传差距而扩大杂种优势。
因此,尽管籼粳亚种间杂种优势十分突出,具有巨大的增产潜力,但生产上运用粳稻不育系所配杂种的优势利用实际上是部分亚种间杂种优势利用。
杂交粳稻优势不强的另一个原因是亲本之间遗传基础缺乏多样性。
一旦通过“籼粳架桥”技术获得中间材料即被广泛地用来转育成新的恢复系。
据估计,到20世纪末,国内应用的粳稻恢复系60%含有C57的亲缘,这是广泛转育的结果。
有学者对北方杂交粳稻骨干亲本遗传差异进行SSR标记检测,结果23个骨干亲本中有16个被聚于同一组内,约占70%,北方杂交粳稻亲本间的遗传基础比较狭窄[21]。
2.2杂交粳稻制种纯度和产量问题中国杂交粳稻应用最广的三系不育系均属于BT型不育系,都是利用各生态稻作区的常规粳稻转育而成。
这种直接转育成的不育系开颖角度小,柱头外露率几乎为零,异交结实率低,加之细胞质的负效应导致不育系开花时间比保持系明显延迟,造成父母本花时差,导致杂交粳稻制种产量低,不育系繁殖困难,严重制约了杂交粳稻的推广应用。
杂交制种纯度是影响杂交粳稻生产的另一重要因素[22]。
BT 型不育系的育性易受环境条件的影响,南方稻作区的高温容易使这类不育系的花药开裂、散粉而导致自交结实。
另外,杂交粳稻的种子生产部门没有建立一个提纯、制种、繁殖的专业生产体系,这也是杂交粳稻种子纯度低的一个重要原因。
2.3杂种优势遗传机理的研究问题当前杂种优势遗传机理的研究不够深入,间接导致杂种优势利用水平未能产生新的突破,产量水平徘徊不前。
杂种优势遗传机理的研究是杂种优势利用研究的一个热点,前人做了很多工作,也取得了很大的进展,但杂种优势的形成既与等位基因的显性或超显性有关,又与非等位基因间的上位性效应相联系,准确解释杂种优势形成的遗传机理还需做大量的工作。
2.4品质问题杂交水稻品质育种见效甚微,主要原因是缺少优质育种材料,使得现有大面积推广的杂交稻组合除少数几个外,绝大部分组合的米质不理想,造成我国大量的劣质米不受市场欢迎,国外优质大米占领我国高端消费市场的局面。
3前景3.1杂交粳稻发展前景科技在不断发展,水稻还有很多的产量潜力可以挖掘,经过2004、2005年2届中国杂交粳稻科技创新研讨会的深入交流和讨论,杂交粳稻快速发展的时机已经成熟。
在杂种优势、品质、抗性以及适应性问题上已经实现了关键技术的突破,杂交粳稻的发展不存在重大技术障碍。
通过增加投入,联合攻关,加强基础理论研究,选育精品组合,加强制种技术研究,扶持龙头种业公司,促进杂交粳稻种子产业化等措施,将会对杂交粳稻的推广种植起到推进作用,为我国粮食增产作出贡献。
3.2杂交籼稻发展前景2006年农业部已立项和启动了第3阶段超级杂交稻育种计划,即到2015年第3期单季超级杂交稻大面积示范的产量达到13.5 t/hm2。
4杂交粳稻发展对策4.1提高杂种优势水平水稻优势强弱一般的趋势是籼稻和粳稻杂交的优势最强;其次是籼稻和爪洼稻;再次是粳稻和爪洼稻;最后是籼稻和籼稻品种之间;优势最弱的是粳稻和粳稻之间的杂交。
主要原因是粳稻的资源比较少,遗传的多样性少,造成优势比较小。
为此,要借鉴杂交籼稻的发展思路来发展杂交粳稻,加强基础研究,拓宽遗传基础,发现、创新和利用新资源,提高杂种优势水平,开展优质、高产、抗逆等有利性状的聚合技术,亚种间杂种优势利用技术,形态改良技术的有机结合,利用生物技术与常规育种结合等研究工作。
而常规育种与生物技术相结合是今后作物育种的发展方向,这也是选育超级杂交稻的重要途径。
4.2提高杂交粳稻的品质和综合抗性在杂交粳稻育种方向上,坚持三系法和两系法并重的育种策略来提高杂交粳稻产量优势,采取亲本双优策略来解决米质差等问题。
在研究技术上,注意常规技术和分子技术的结合,积极开展以生物技术为主要内容的新技术育种研究,提高育种效率或导入外源基因,改良亲本的某些不良性状。
综合运用形态改良技术、杂种优势利用技术,培育产量、品质、抗性达标的精品杂交粳稻品种,以提高超级稻品质、产量和综合抗性[23]。
4.3加强超高产栽培技术的研究和推广深入实施科技入户工程,加大重大技术推广支持力度,继续探索农业科技成果进村入户的有效机制和办法。
大力发展农村职业教育,完善农民科技培训体系,调动农民学科学、用科技的积极性,提高农民科学种粮技能。
推广先进适用技术,提高稻作综合效益,包括水稻直播栽培、抛秧栽培以及旱育秧栽培等省工节本增产技术和水稻强化栽培技术,降低生产成本,提高产量、种粮效益,同时加强超高产栽培技术的研究,以良种良法提高杂交稻产量。
5参考文献[1] 袁隆平.种业竞争时代的科技创新——超级杂交水稻育种研究新进展[J].中国农村科技,2010(2):22-25.[2] 袁隆平.超级杂交水稻育种研究的进展[J].中国稻米,2008(1):1-3.[3] 2015年超级杂交稻亩产将达900公斤[J].粮食问题研究,2010(2):47.[4] 袁隆平.从育种角度展望我国水稻的增产潜力[J].杂交水稻,1996(4):1-2.[5] 袁隆平.杂交水稻的育种战略设想[J].杂交水稻,1987(1):1.[6] 邓华凤,何强,舒服,等.中国杂交粳稻研究现状与对策[J].杂交水稻,2006,21(1):1-6.[7] 邹应斌,周上游,唐起源.中国超级杂交水稻超高产栽培研究的现状与展望[J].中国农业科技导报,2003,5(1):31-35.[8] 王磊,任玲仪.中、西方粮食补贴政策的比较、借鉴及对策[J].新疆农垦经济,2010(7):41-45.[9] 徐正进,陈温福,张文忠,等.北方粳稻新株型超高产育种研究进展[J].中国农业科学,2004,37(10):1407-1413.[10] 陈温福,徐正进,张龙步,等.水稻超高产育种研究进展与前景[J].中国工程科学,2002,4(1):31-35.(下转第98页)(上接第94页)[11] 陈温福,徐正进,张龙步.北方粳型超级稻育种的理论与方法[J].沈阳农业大学学报,2005,36(1):3-8.[12] 袁隆平.依靠科技创新发展杂交水稻确保我国粮食安全[J].中国农业科技导报,2001,3(2):54-56.[13] 陈温福,徐正进,张龙步,等.北方粳型稻超高产育种理论与实践[J].中国农业科学,2007,40(5):869-874.[14] 程式华.我国超级稻育种的理论与实践[J].中国农技推广,2005(4):27-29.[15] 张三元.吉林省不同类型超级稻形态特征分析与品种改良[J].沈阳农业大学学报,2007,38(5):748-755.[16] 程式华.中国超级稻育种研究的创新与发展[J].沈阳农业大学学报,2007,38(5):647-651.[17] 袁隆平.杂交水稻超高产育种[J].杂交水稻,1997,12(6):1-6.[18] 陈立云.超级杂交稻育种的创新思维与实践[J].湖南农业大学学报:自然科学版,2007(S1):8-12.[19] 邹应斌.籼型超级杂交水稻高产栽培研究进展[J].沈阳农业大学学报,2007,38(5):707-713.[20] 苏仲平.桂林市超级稻生产现状与发展对策[J].中国稻米,2007(5):74-75.[21] 李克勤.推广超级稻提高粮食生产水平[J].杂交水稻,2005,20(2):14.[22] 胡兴明,钱前.现阶段中国水稻种质创新的研究策略和应用思考[J].植物遗传资源学报,2004,5(2).[23] 陈友订.广东省超级稻育种研究进展与展望[J].广东农业科学,2005(1):12-15.。