陆作楣：我国杂交水稻

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1、陆作楣：我国杂交稻育种研究的亮点及难点 作者：来源：如果把1970年发现野败不育株作为我国杂交稻育种的开始，至今已整整过去了40年。现今杂交稻已经成为我国水稻生产的中流砥柱，而且正在向国外推广，为我国和世界的粮食安全作出了贡献。杂交稻育种和种子生产技术是我国自主创新的理论和实践成果，长期处于世界领先地位，成为我国农业科技领域的典范。进入21世纪以来，杂交稻育种纳入了超级稻计划，分子育种也呈现出蓬勃发展的势头，但是我国杂交稻种植面积在20世纪90年代初达到顶点以后，长期保持在0.16亿hm2（2.5亿亩）左右，不到全国水稻总面积的60％。杂交中籼稻和晚籼稻一直是杂交稻的主力，杂交早籼稻

2、比例一直较小，而杂交粳稻仅占全国粳稻面积的3％。杂交稻高产育种不断推出新的组合，但在适应性方面均难以与以前的汕优63或Ⅱ优838相比。两系杂交稻在株型改良和稻米品质方面有了明显进展，但环境敏感型不育系难以控制的制种风险，一直困扰着种业的稳定发展。以上我国杂交稻育种的发展变化反映了我国杂交稻育种研究的成果和不足，本文据育种研究中的若干理论和实际问题从宏观上进行回顾与分析，并提出一些个人的建议。1　我国杂交稻育种研究的亮点我国杂交稻研究的成功，开创了自花授粉作物杂种优势利用的先河，既是水稻矮化育种技术的继承和发展，也是世界绿色革命的重要组成部分。它借鉴了世界农业科技的成功经验，在我国特有

3、的国情条件下获得了快速的发展。归纳起来，研究的亮点有以下几个方面：1.1　野败不育细胞质的发现和核质互作型不育系的成功，实现三系配套水稻是单花单实的自花授粉作物，杂种优势利用离不开雄性不育系。我国首次发现的野败不育细胞质及育成的野败型不育系，虽然在时间上迟于日本的BT型不育系，但却具有更好的利用价值［1］。其主要优点是花粉败育完全，不育性高而稳定，不育株率可达100％，典败或圆败花粉占绝大部分，柱头外露率可达30％～40％，甚至更高。除抽穗期略有推迟和存在一定程度的包颈现象外，至今还没有确凿的证据表明野败细胞质有其他方面的负效应。由于不育性受两对主效基因控制，稳定性良好，国内大部分籼

4、稻品种都具有不育性的保持能力。随后的研究发现野败细胞质的恢复基因虽然有较强的地域性分布，但在育种过程中容易测定和导入。这些优点为野败型三系杂交稻的配套成功和发展奠定了坚实的基础。1.2　研究发现了籼稻两大杂种优势生态群，建立了优良的杂交模式我国三系杂交稻从一开始就筛选出了一批强优势高产组合，其不育系的保持系均为优良的华南早籼品种，而恢复系大多是国际水稻研究所育成推广的东南亚迟熟中籼品种，这两类品种都含有半矮秆基因sd-1，杂交后代也表现出半矮秆特性。在以后的育种过程中，恢复系增加了中熟中籼类型以获得较短生育期组合，有些不育系的生育期有所延长，但两大生态型的杂交模式一直没有大的改变。2

5、0世纪80年代初期育成的汕优63组合，可以看作是这种杂交模式的典型代表。水稻杂种优势群的分类和利用，既是长期以来杂交稻育种的经验总结，也是对杂交玉米育种理论成果的借鉴与传承［2-3］。1.3　光温敏不育系的选育和利用首次取得突破自1981年确认农垦58S为光温敏不育株以来［4］，一批温敏核不育两用系陆续选育成功［1］。这些不育系在不同的气温条件下不育期和可育期都比较长，有利于制种和繁殖，不育期内花粉败育以典败和圆败为主，不育株率可达100％，可育期内自交结实率可达50％左右。由于不育性不受细胞质的制约和恢复谱较宽的特点，有些三系杂交稻不易利用的培矮64和93-11等品种，得以在两系杂

6、交稻中发挥作用。光温敏不育系一系两用，选育过程中育性选择和配合力选择同时进行，缩短了不育系的育种过程，同时也简化了繁殖不育系的技术环节。已有的研究表明，当前大面积应用的光温敏不育系和三系不育系不属于同一个杂种优势群。两系杂交稻的杂交模式随之发生了一定的变化，而且选育目标注重株型和米质改良，取得了明显成效。另外，对光温敏不育系育性转育临界温度的研究取得了实用性进展，为两系不育系繁殖和杂交制种技术奠定了基础。这也是国内外应用环境敏感型不育系唯一成功的案例。1.4　杂交稻种子生产技术体系基本成熟杂交稻种子生产技术，是传统的常规稻作和以异交为中心的特殊稻作的结合［5-6］。以异交为中心，确保

7、父母本花期相遇和提高母本异交结实率的综合措施，主要包括根据雨量、雨日和温湿度选择适宜的制种地区和季节，以时间差、叶龄差、积温差为指标确定父母本播种差期，应用水肥调控实行父母本花期微调；适时适量使用“九二〇”解除母本包颈及增加开颖和柱头外露率；通过父本分期播种、配置父母本行比和人工辅助授粉等调控花粉密度。与此同时，保障杂交稻种子纯度的时间隔离、空间隔离和布局控制技术、“成对测交法”亲本提纯技术和“三系七圃法”防杂保纯技术等都有了系统的成功经验。2　我国当前杂