刍议当下超级水稻育种研究状况

[摘 要]主要介绍国内外超级水稻育种和高产栽培技术的研究进展，并分析了世界超级水稻育种的研究趋势。

[关键词]超级水稻 育种 高产

中图分类号：S5 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）45-0200-01

1.超级稻的基本概念及特征

超级稻是通过理想株型塑造与杂种优势利用相结合选育的单产大幅度提高、品质优良、抗性较强的新型水稻品种。超级稻基本特征主要表现为穗型变大、分蘖力较强、株高提高、光合能力强、株型优化、生产量

大。第一，穗型较大。分析表现超级稻品种总体穗型较普通水稻品种大，籼型超级稻品种大多每穗粒数在

150-200粒，超级稻增产因子分析表明超级稻比普通水稻增产主要因子是提高每穗粒数。第二，分蘖较强。

近年来超级稻品种和组合特性观察表现，超级稻品种和组合的分蘖力较强，低位分蘖多，分蘖速度快。第三，株高较高，杂交稻增产主要依靠生物产量的提高，大多数超级稻品种株高有所提高，同时叶面积密度下降，生物产量提高，收获指数较高。第四，养分利用率较高，超级稻氮、磷、钾的生理效率较高。第五，光合能力强，超级稻光合能力强，尤其是生育中后期的光合潜力大，积累的干物质多，后期普遍表现青秆黄熟，从而能制造更多的光合产物并及时向籽粒转运而形成较高的产量。

2.国内外水稻育种研究状况

面对日益严峻的世界粮食安全问题，在二十世纪八十年代日本、国际水稻研究所实施水稻超高产育种即超级稻育种计划以后，中国于1996年正式启动了水稻超高产育种项目。虽然我国的水稻超高产育种起步相对较晚，但是无论在理论基础研究和育种实践应用等方面都取得了重要进展，杂交水稻的研究尚处于国际领先水平。

2.1 国外水稻育种研究状况

新世纪，由于生物工程技术应用与市场经济的飞速发展，育种业全球化的步伐不断加快，发达国家育种

业面临全球化、产业化、高技术化的发展趋势。美国基本上主宰了基因工程（转基因技术）在育种上的应用，已经在转基因玉米和大豆育种上打破了传统的育种方法，基本上实现了高品质、特用专用、高产量、多用途的转基因育种，实现了目标育种和定向育种。进入20世纪80年代后期，国际水稻所的育种、生理、栽培等学科的科学家合作研究联合攻关，根据水稻形态、生理、物质生产等与产量的关系的研究结果，提出了培育“超级稻”后又称新株型的超高产育种计划。目前世界上美国、日本等国家在水稻育种方面处于领先地位，而我国在水稻育种方面的优势在于杂交水稻育种研究。

2.2 国内水稻育种研究状况

我国水稻育种业比欧美发达国家有很大差距，在第三世界中处领先地位。1996年农业部决定开始组织立项为期l0年的“中国超级稻研究”的重大项目，攻关目标是通过各种途径的品种改良和配套栽培技术体系的搭建和完善。

中国常规稻的超高产育种。我国水稻育种专家黄耀祥院士提出的矮生早长或丛生早长育种计划，主要方法是在矮化、丛化育种的基础上实施“早长育种”思路，使穗数和穗重在更高的水平上协调统一。在这种理

论中，认为矮生早长类型水稻的特点应是在营养生长前期就长出较长、较厚、较大的叶片和叶鞘，相应地提

高了茎秆的粗壮度和叶面积指数，以利于营养物质的大量合成和贮存，为孕育穗大粒多提供物质保证，通过该理论成功培育出了一批理想品种。

中国杂交水稻的超高产育种。我国国家杂交稻工程技术研究中心袁隆平院士提出的三系、二系、一系育种法，把杂交水稻概括地划分为三个战略发展阶段，即“三系法为主的品种间杂种优势”，“两系法为主的亚种间杂种优势”，“一系法边缘杂种优势”，并取得了明显的育种效果，培育出新品种，在国内南方稻区大面积推广达2亿亩以上，取得了显著的社会经济效益。

我国三北地区（东北、华北、西北）主要以栽培粳稻为主，吉林、辽宁、黑龙江三省区的科研优势雄厚，培育出的粳稻品种更因受三北地区的自然、气候、地理环境的制约，主攻方向是抗低温、冷害、抗逆、抗倒、米质优并能达到一定的产量水平。

3.超级稻高产栽培研究技术进展

近年超级稻的栽培在全国不同稻区也取得了突破性进展。在超级稻示范推广的同时各地根据区域生态特点结合当地主推品种特性，集成一批超级稻超高产栽培技术。湖南研究了“壮秆重穗超高产栽培法”，成功采用壮杆重穗栽培法，运用“稳前攻中促后”的水肥运筹原则，以壮杆大穗和高结实率而获得高产超级水稻育种。国家杂交水稻工程技术研究中心，则针对三熟制双季稻生长季节紧张的实际情况，研究出“高中壮”满负荷超高产栽培技术。同时，中国水稻研究所以超级稻协优9308为核心材料，将培育壮秧、宽行稀植、精确施肥、定量控蘖、化学调节、好气灌溉、病虫草综合防治等技术组装配套为“后期功能型”超高产栽培，通过改善根系生长和活力，提高后期物质生产能力，取得了大面积均衡高产，而且获得较好的经济效益。江苏研究集成“超级稻精确定量超高产栽培技术体系”，即采用偏迟熟超级稻品种，通过“精苗稳前-控蘖攻中-大穗强后”的栽培途径实现超级稻超高产。安徽研究提出采用生育期适中偏长超级稻品种，通过适当早播、合理稀播培育壮秧增加积温；大田早期迅速创建一个较大的叶面积指数、促进水稻群体尽早进入光合适期，生育中期壮秆强根、延长有效叶面积高值期，生育后期补充营养、湿润灌溉增强群体活力和抗逆性、减缓高效叶面积下降速率以补偿群体光合势的超级稻“补偿超高产栽培”的技术思路。

4.世界超级水稻育种技术展望

我国杂交水稻的研制成功是当代世界农业发展史上的重大进展，使得水稻单产获得了大幅度提高，杂交水稻的大面积推广，创造了巨大的社会和经济效益，为实现我国粮食供需平衡作出重大贡献，同时推动世界其它国家杂交水稻的研究。我国杂交籼稻，从不育系的胞质类型分为野败型、矮败型、冈-D型、K型和印尼水田谷型。目前世界上水稻育种的发展趋势：国际水稻新的育种目标是提出培育“超级稻”即理想的新株型。目前世界上水稻育种实践中仍主要采用杂交育种等常规手段，近年来随着生物技术的迅速发展，各国的育种学家愈来愈广泛地采用基因工程等现代生物技术用于水稻育种的研究当中，试图将一些控制优良性状的外源基因导入水稻，从而培育出高产、优质、抗性强的水稻新品种。转基因技术在水稻种植领域的成功运用，能够将水稻自身不具有的外源基因导入水稻育种，弥补某些遗传资源的不足之处，丰富水稻育种的基因库，促进了水稻育种的发展。抗除草剂是基因工程最早涉及的利用领域之一，在水稻基因中成功获得抗除草剂转基

因水稻的报道最多。日本科学家在提高水稻产量潜力方面利用转基因技术有新突破，将玉米植株中的PEPC

基因导入水稻中，使水稻的光合作用能力增强了10%。世界上，国内外在水稻育种方面采用了生物技术、电子信息、转基因育种、航天育种、辐射育种、生物系统的定向调控与创造系统的应用，现代化手段与设施和应用、高新技术等广泛的高科技手段。生物技术在国际上充分显示了巨大的生命力，将会给水稻育种带来重大的突破，也必将培育出更加适应人类需要的新品种。