三系法杂交水稻育种
（1）三系法杂交稻的由来：两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1代优于双亲的现象称为杂种优势。具体地讲，杂种F1代在生长势、生活力、繁殖率、抗逆性、适应性、产量和品质诸方面比双亲优越。杂种优势可分为超亲优势、平均优势和竞争优势。人们常说的杂种优势利用通常是指利用作物的竞争优势。
水稻是典型的自花授粉作物，雌雄同花。水稻杂种优势利用，只有依靠雄性不育的特性，通过异花授粉的方式来生产大量的杂交种子的方法有多种，其中之一便是使用雄性不育系（A）、保持系（B）和雄性不育恢复系（R）来配制杂种一代。由于这种利用水稻杂种优势的方法需要不育系、保持系和恢复系配套，故称为三系法杂种优势利用。用此法培育的杂交水稻简称为三系法杂交稻。水稻三系之间关系密切，其中不育系除了雄性器官发育不正常、花粉败育不能自交结实、抽穗吐颈不完全之外，其余性状与保持系基本无异。保持系与不育系杂交，获得的不育系种子供来年制种和繁殖用；不育系与恢复系杂交，获得的杂交水稻种子供下季大田生产用；保持系与恢复系的自交种子则可继续作为保持系和恢复系用。
（2）三系法杂交稻育种的历史：1958年，日本东北大学胜尾清发现中国的红芒野生稻能导致藤板5号产生雄性不育。1966年日本琉球大学新城长友以钦苏拉包罗Ⅱ为母本与台中65杂交，育成BT型不育胞质台中65A，并将该杂交组合后代的部分可育株经自交稳定选出了BT型不育系的同质恢复系，于1968年实现粳型杂交稻三系配套。我国杂交水稻的研究始于1964年，当时在湖南安江农校任教的袁隆平从洞庭早籼、胜利籼和矮脚南特等籼稻品种中找到6株雄性不育株，并根据花粉败育情况分为无花粉型、败育型和退化型3种。随后进行的遗传和数以千计的测交试验表明：这些材料属于单基因控制的隐性核不育，找不到能完全保持其不育特性的品种，利用价值不大。1970年11月，李必湖等在海南省三亚市南红农场的水沟边发现了1株花粉败育的野生稻（简称野败），为雄性不育系的选育打开了突破口。次年春季的试验就表明广场矮3784、6044、二九南等品种（系）对野败不育株具有很好的保持能力。经过随后2年全国各育种单位的通力合作，到1972年冬在海南冬繁时就获得了农艺性状一致、不育株率和不育度均达到100%的不育系群体，如珍汕97A和B、二九南1号A和B等。至此，我国第一批野败细胞质不育系宣告育成。水稻雄性不育系育成以后，1973年原广西农学院等单位陆续筛选出IR24、IR26、泰引1号、古154等一批强优恢复系，并选配出汕优2号、南优2号等系列强优势杂交稻组合。从此，以我国籼型三系杂交水稻实现配套为标志，宣告杂交水稻选育成功。
（3）雄性不育系与保持系的选育：选育水稻雄性不育系首先要获得能稳定遗传的雄性不育株，其次是有能把雄性不育株的不育特性传递下去的保持材料，然后通过测交和连续成对回交，完成全部核置换之后就可育成三系雄性不育系及其相应的同型保持系。
①雄性不育株的获得：获得原始的雄性不育株，可从大田自然群体中寻找或通过远缘杂交产生。前者如袁隆平早期从胜利籼、洞庭早籼、矮脚南特等籼稻品种中发现的C系统不育材料；后者如李必湖等发现并被试验证实由野生稻与栽培稻天然杂交产生的野败雄性不育株；四川农业大学通过地理生态远缘杂交获得的用于培育冈46A等不育系的不育株，湖南杂交水稻研究中心用于培育印水型系列不育系的不育株及四川农科院水稻高梁研究所通过籼粳交获得的用于培育K系列不育系的不育株。这些不育株均为核质互作型不育，比较容易找到保持系，是选育三系雄性不育系不育单株的主要来源。
②保持材料（B）的选育：保持系的选育可采取测交筛选和人工制保法进行。
测交筛选法：获得雄性不育株后，选用掌握的国内外育成的大量优良品种（系）与之杂交，从中挑选具有良好保持能力的材料用作保持系。杂交稻育种初期就是采用这种方法，从常规品种中获得了不少对野败不育株具有很好保持力的品种，如珍汕97、V20、二九南l号等。这些品种对我国快速育成具有实际利用价值的籼型三系雄性不育系发挥了重要的作用，其中
部分品种培育的不育系至今仍被广泛应用于生产。人工制保法：随着常规育种亲本使用范围的拓宽，育成的常规品种或多或少地都带有若干个恢复基因或微效恢复基因，直接利用这些品种作保持系的难度越来越大，甚至不可能。另一方面，杂交稻育种水平的提高对不育系也提出了更加严格的要求，需要不育系具备的优良性状也越来越多。在此情况下，仅仅通过对育成的现有常规品种的测交筛选已难以完全达到新不育系选育的预期目标，而必须依靠人工杂交选育的方法对不育系进行改良，把符合育种目标的性状与不育系必备的性状聚集在一起，才有可能培育出高质量的不育系。
人工杂交选育可采用一次杂交或复式杂交的方法。
一次杂交主要有如下两种：
保持系×保持系。选择2个各具有特点的保持材料杂交，然后从后代中选择符合育种目标的单株进行测交和回交转育即可。该种配组方式比较简单，育种速度也较快，对改良某个不育系的个别或少数几个性状较为有效。
保持系×恢复系或恢复系×保持系。少数情况下，具有某种优良性状的亲本或恢复系带有微效恢复基因，虽不能直接用其作回交转育亲本，但却可以用它作杂交亲本与保持系配组，从中选择具有该优良性状的单株进行测交筛选。这种配组方式选育过程比较长，难度也较大，但有可能育成一个综合性状较好的新不育系。
一般做法是杂交配组后的F2或F3代就开始择株进行测交，依据测交后代的育性再从中选择优良单株进行回交转育，直至后代入选株系群体隆状整齐一致和不育特性完全稳定下来为止。需要注意的是用来测交的单株应该尽可能多一些，种植的测交或回交群体也应尽可能大些，测交世代应尽可能早些。式杂交法即把多个品种（系）的有利基因综合到一个新的保持品种中去。此法对育成优质、高异交率与抗病的不育系非常有利。
③雄性不育系的转育：雄性不育系转育的基本原理就是细胞核置换，也就是染色体代换过程，常用做法是测交筛选与连续成对回交，不育系的完全核置换与同型保持系的稳定同步完成。步骤如下：
测交筛选：选用性状符合育种目标的常规品种（系）或人工制保材料为父本，与胞质互作型雄性不育株或不育系杂交，根据测交F1花粉败育情况决定回交与否。
成对回交：在测交F1出现的不育株中，选择不育度高、花粉典败和圆败为主的单株作母本，再与父本连续回交数代，即可转育成新的不育系。轮回亲本就是其相应的保持系。回交选育不育系的群体大小依据使用的轮回亲本不同而有所区别。大多数情况下回交一代一般要求50～100株；回交二代建立5～10个株系，每个株系种植20～30株；在回交三代群体中选择综合性状最好的株系扩大回交四代群体至上1000株左右，并对各性状的整齐度和育性进行鉴定。如各项指标均符合不育系要求，即可投入生产试验。
（4）恢复系的选育：
①恢复基因的组成及其来源：虽然不同研究者的试验结果有差异，但大多数人的研究表明：绝大多数类型的籼型胞质互作型雄性不育系的恢保关系是相同的，也即雄性不育系的不育性和可恢复性由2对育性基因控制，恢复系的基因型为R1RlR2R2，不育系与保持系的基因型为rlrlr2r2，杂种F1基因型为RlrlR2r2。
根据恢复品种的分布和亲缘关系得知，对籼型三系雄性不育系具有恢复力的品种大多数是进化程度较低的籼稻或者籼粳交后代，主要来源于低纬度的东南亚国家和我国华南的广大地区，韩国的部分籼粳交品种具有恢复能力则归功于使用了低纬度地区的籼稻作杂交亲本。长江流域的早籼品种则几乎没有强恢复力的品种，我国的常规粳稻及日本、朝鲜的粳稻品种均无育性恢复能力。
②恢复系的选育方法：恢复系选育分为测交筛选和杂交选育法。测交筛选法曾为配制强优势组合，发展我国的杂交水稻事业作出了巨大的贡献。但随着生产的发展，仅靠对现有的品种
进行简单的测交筛选已难以满足杂交稻育种新的要求，还必须依靠杂交配组，通过基因重组把多个优良性状聚合在一起，以筛选出新的恢复系。杂交选育法也就是育种者通常所说的人工制恢。
第一，测交筛选法：如果说恢复系的选育是与不育系的选育同时进行的，则应归功于当初使用了大量国内外品种资源对野败不育株进行的广泛测交。通过测交除了获得了对野败不育株具有保持能力的品种外，还发现了不少能够使野败不育株的育性得以恢复的品种，为三系迅速配套提供了又一物质基础。这种用现有种质对不育系进行测交，从中筛选具有恢复能力的品种（系）的方法就叫做测交筛选法。测交筛选法简单快速，用测交筛选法陆续育成的古154、IR24、IR26、泰引1号、密阳46等强优恢复系，对我国不同时期杂交水稻的发展产生了重要的作用。其步骤如下：①初测。用获得的优良品种（系）对不育系授粉，依杂种F1的结实率、经济性状、抗性等进行初评，每组合种20株左右。②复测。经初测鉴定有恢复力且其他性状无明显分离的品种再做一次杂交，验证初测的结果。种植群体一般为50～100株。③鉴定。根据复测的结果进行严格的淘汰，入选少量株系重新配制一定数量的杂交种，供大田生产鉴定或新品种联合比较试验。
第二，杂交选育法：杂交选育可采用一次杂交或多次杂交的方式，因育种目标不同可选用不同的组配方式。
一次杂交法：通过一次杂交把恢复因子导入新的品种（系），再在后代的分离群体中采用系谱法进行选育。常用的杂交方式是恢复系×恢复系，但也有的使用保持系×恢复系和不育系×恢复系。
恢复系×恢复系。选用2个均具有恢复因子且性状间能互补的品种杂交，在杂种后代中选育符合育种目标的新恢复系，由于2个亲本均具有恢复基因，杂种各世代出现恢复株的几率很高，低世代一般可不进行测恢，而等入选单株性状较为稳定时才开始测恢。此种配组方式比较简单快速，但应注意扩大杂交亲本的遗传差距。如福建省三明市农科所选育的明恢63（1R30／圭630）、中国水稻研究所育成的中恢465（选10—9／轮回422）就是采用此法育成的。
保持系×恢复系或恢复系×保持系。当某个品种具有诸如抗逆、广亲和等优良性状但不带恢复基因而不能直接利用时，就可选用1个恢复系与其杂交。由于杂种各世代单株的基因型有可恢与不可恢之分，但又难以用肉眼从表型来判断，只能通过选株大量测交的方式从中筛选出基因型可恢的单株。采用这种配组方式测交的世代宜早不宜迟，单株也应尽可能多一些。如中国水稻研究所从台雄2号／IR28后代中选出的台8—5恢复系，与珍汕97A配组而成的汕优85一度成为浙江省的主栽组合。
不育系×恢复系。雄性不育系与恢复系杂交后，从杂种F2代开始选择结实率较高的单株进行连续加代，就能选出性状稳定一致的新恢复系。由于是同质恢复系，方法虽简单，但如选择不当，所配组合的杂种优势往往难如人意。
多次杂交法：采用这种配组方法可把多个品种的有利基因综合到1个新品系中去，从而达到选育新恢复系的目的。如湖南省农科院选育的早熟恢复系二六窄早（IR26／窄叶青8号／／早恢l号）、辽宁省农科院水稻所选育的粳型恢复系C57（IR8／科情3号／／京引35）等即是用此法育成的。
（5）强优组合选配的原则：选育优良杂交组合的关键是选配亲本，亲本的好坏是能否育成强优势杂交稻的基础。实践证明，选配强优势组合应充分考虑如下几个方面：
①选择双亲遗传基础差异大的亲本配组：遗传差异是产生杂种优势的基础。在一定的范围内，双亲的遗传差异越大，优势也越强。这种差异可以是血缘上的差异，也可以是地理或生态类型上的差异。如汕优63、威优64等就是利用了生态类型和地理来源不同的双亲配组，而汕优10号、协优46则除了双亲的生态类型和地理来源不同的差异外，还存在着籼粳稻血缘上
的差异。
②选择性状能明显互补的双亲配组：用优良性状能互补的双亲配组，较容易选配出综合性状优于双亲的杂交稻新组合。如著名的杂交中稻汕优63，虽然父母本（珍汕97A、明恢63）在生育期、株型、抗性和穗粒结构等方面有较大差异，但因能互补，故表现出很强的杂种优势。
③选择农艺眭状优良的亲本配组：杂交稻的产量由双亲的平均值加上互作产生的杂种优势构成。只有两个亲本都具备了较为优良的农艺性状，才有可能选配出农艺性状较好的优势组合，从而达到提高产量的目的。
④选择配合力好的亲本配组：配合力是指1个亲本与其他若干品种（系）杂交，遗传给子一代的性状的平均表现。它由亲本基因型所决定，与杂种优势的强弱有直接关系。只有配合力好的亲本才有可能选配出强优势杂交稻新组合，这也是为什么珍汕97A、V20A能够长期为育种者乐意使用的主要原因。
（6）三系杂交稻目前存在的主要问题：
①杂交早稻组合还不够配套：为满足农村种植业结构的调整和全年粮食平衡增产的需要，要求早稻的米质要好，生育期要适中。而现实的状况是当前的杂交早稻主栽组合的生育期仍然偏长，米质较差，不能满足生产的需求，致使杂交早稻的种植面积还较为有限。
②稻米品质欠佳：随着人民生活水平的提高和我国加入世界贸易组织的需要，大部分杂交稻组合的米质达不到优质米的水平，价格竞争力不强。
③产量水平徘徊不前，接班组合不多：自汕优63、汕优10号、V优64等组合育成之后，杂交稻的产量已在一个较高的水平上长期徘徊不前，综合性状更加优良、产量能明显上一个新台阶的新组合很少。如何在优质的基础上寻求产量的进一步突破是育种者面临的一个重大挑战。
(7)三系杂交稻育种今后的热点：
①三系法亚种间超级杂交稻新组合的选育：今后应通过选育新的不育系与恢复系配组，构建新的超高产株叶形态与亚种间杂种强大的有利优势相结合，也即株形改良与优势利用相结合，来培育产量能有明显突破的超级杂交水稻。
②优质杂交稻育种：加入世界贸易组织（WTO）之后，为提高我国杂交稻米的竞争力，势必要求米质有较大的提高，否则就不利于农业种植业结构的调整，也不利于杂交稻的进一步发展。优质杂交稻育种的关键是选育配合力好的优质米不育系与米质好的强优恢复系，以期通过双亲米质的改良来达到选育优质杂交稻新组合的目的。重点和难点是优质米不育系的选育。
三系就是生产这种三系杂交稻所需要的水稻细胞质雄性不育系、水稻细胞质雄性不育保持系和水稻细胞质雄性不育恢复系。 水稻细胞质雄性不育系（简称不育系，代号A）是指一种外部形态和普通水稻相似的特殊水稻。它的雄性器官发育不正常，花粉不育；并且这种雄性不育现象由细胞质基因所控制，自然界存在的大部分水稻中不存在修复这种不育性的核基因，只有少数水稻存在修复这种不育性的核基因。它的雌性器官发育正常，能接受正常花粉受精结实，是方便大量获得水稻杂交种的必备遗传工具。 水稻细胞质雄性保持系（简称保持系，代号B）是指能够保持不育系的细胞质雄性不育性的一种水稻。它的核基因型与不育系相同，但细胞质基因是正常可育的，具有可育花粉，能够自交结实繁殖。由于保持系的核基因型与不育系一样，不能够修复这种由细胞质基因所控制的不育性，因此它给不育系授粉产生的杂种也是不育的，用于繁殖不育系，即AхB→A。 水稻细胞质雄性不育恢复系（简称恢复系，代号R）是指能够修复细胞质雄性不育性的一种水稻。它具有能够恢复细胞质雄性不育性的核基因（恢复基因），与不育系杂交产生的杂种（即杂交稻）正常可育且具有杂种优势。 杂交水稻是两个遗传组成不同的水稻品种（即不育系与恢复系）杂交产生的后代（代号F1），它在产量等重要农艺性状方面优于双亲或对照品种。水稻细胞质雄性不育系与细胞质雄性不育恢复系杂交，就产生了三系杂交稻，即AхR→F1。 三系法杂交水稻系统可用如下图示概括： 细胞质不育原理 三系不育系是属于细胞质雄性不育遗传控制不育性的，也就是三系不育系的细胞质中携带不育胞质基因（Cms），而细胞核中为不育保持基因（rfrf)，由于胞质中不育基因的表达其植株的花粉和小穗均表现为不育；同核异质保持系细胞质中携带可育胞质基因（cms），而细胞核中不育保持基因（rfrf)，由于胞质中可育基因的表达其植株的花粉和小穗均表现为可育。 因为，生物的受精过程中精子只提供细胞核内的物质，而细胞质内的所有物质不被遗传，也就是细胞质表现出母体遗传的特点，所以当不育系与保持系杂交时，保持系中的可育胞质基因（cms）不被导入，杂交产生的种子其细胞质中仍为原来不育中携带不育胞质基因（Cms），而细胞核中不育系与保持系的基因型为同型系，杂交产生的种子细胞核中基因型也为相同的
系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过 程 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
三系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过程 三系法杂交水稻育种 （1）三系法杂交稻的由来：两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1代优于双亲的现象称为杂种优势。具体地讲，杂种F1代在生长势、生活力、繁殖率、抗逆性、适应性、产量和品质诸方面比双亲优越。杂种优势可分为超亲优势、平均优势和竞争优势。人们常说的杂种优势利用通常是指利用作物的竞争优势。 水稻是典型的自花授粉作物，雌雄同花。水稻杂种优势利用，只有依靠雄性不育的特性，通过异花授粉的方式来生产大量的杂交种子的方法有多种，其中之一便是使用雄性不育系（A）、保持系（B）和雄性不育恢复系（R）来配制杂种一代。由于这种利用水稻杂种优势的方法需要不育系、保持系和恢复系配套，故称为三系法杂种优势利用。用此法培育的杂交水稻简称为三系法杂交稻。水稻三系之间关系密切，其中不育系除了雄性器官发育不正常、花粉败育不能自交结实、抽穗吐颈不完全之外，其余性状与保持系基本无异。保持系与不育系杂交，获得的不育系种子供来年制种和繁殖用；不育系与恢复系杂交，获得的杂交水稻种子供下季大田生产用；保持系与恢复系的自交种子则可继续作为保持系和恢复系用。（2）三系法杂交稻育种的历史：1958年，日本东北大学胜尾清发现中国的红芒野生稻能导致藤板5号产生雄性不育。1966年日本琉球大学新城长友以钦苏拉包罗Ⅱ为母本与台中65杂交，育成BT型不育胞质台中65A，并将该杂交组合后代的部分可育株经自交稳定选出了BT型不育系的同质恢复系，于1968年实现粳型杂交稻三系配套。我国杂交水稻的研究始于1964年，当时在湖南安江农校任教的袁隆平从洞庭早籼、胜利籼和矮脚南特等籼稻品种中找到6株雄性不育株，并根据花粉败育情况分为无花粉型、败育型和退化型3种。随后进行的遗传和数以千计的测交试验表
关于两系法杂交水稻制种 摘要：本文着重介绍两系法杂交水稻制种的概念及要求、技术、主要的注意事项以及我对杂交水稻制种的认识。 关键词：两系法、杂交水稻，不育系 正文： 两系法杂交水稻是我国在世界上首先研究成功的一种利用水稻杂种优势的新技术。两系法水稻杂种优势利用途径,简化了繁殖和制种程序,减少了种子生产环节,降低了种子生产成本。两系法杂交水稻的选育成功，为水稻杂种优势利用又开辟了一条新途径。 一、两系法杂交水稻制种的概念及要求。 选择能使光温敏核不育系不育性表达完全的生态条件，将光温敏核不育性与配组父 本按一定的行比相间种植，使父母本花期相遇，并人工辅助授粉，获得生产应用的杂交水稻种子，这一过程即为两系法杂交水稻制种。 两系法与三系法杂交水稻的制种相比，既有共同点，又有特异性。两种途径的制种，其目标都要求制种产量高，种子纯度合格。制种的田间设计和操作过程大同小异，异交结实的自然条件，如对授粉期的天气状况、温度、湿度等有着共同的要求。 两系法杂交水稻的制种，母本是利用光温敏核不育系，不育性的表达是由细胞核基因和温光生态条件共同控制，只有在一定的温光生态条件下雄性不育性方能表达完全，制种的纯度方能得到保证。因此，在两系法杂交水稻制种上，种子纯度和产量都是主要目标，而且纯度是前提，只有在保证制种纯度的基础上求产量才有实际意义。为了保证两系法杂交水稻制种的种子纯度合格，制种季节安排和基地的选择有更严格的要求。 二、两系法杂交水稻高产制种技术。 在三系法杂交水稻制种中，由于母本不育性不受环境条件制约，因此不需要考虑不育系的育性敏感安全期，只需考虑抽穗授粉的安全期。二两系法杂交水稻制种则不同，其母本不育性的表达需要特定的光温条件，制种基地的选择和季节的安排，不但要考虑不育系育性敏感期的安全，又要考虑抽穗授粉期的安全，其中以育性敏感安全期为前提条件。 1、制种基地的选择。 制种基地的选择，除了三系杂交水稻制种基地的基本条件外，还必须考虑两个安全期的可靠性。例如，在湘西南海拔450米以上的单季稻去，三系制种较适宜，两系制种时不育系的育性敏感期安全可靠性较差，即使在高温季节的7月下旬至8月上旬，若遇上一天以上的降雨天气，气温也易降至24度以下，而且昼夜温差大，日最低气温往往在20度以下，可导致温敏不育系的不育性波动。因此，两系制种若在单季稻区进行，宜选择海拔350~450米、地势开阔、光照充足的稻区。在双季稻区进行两系制种，基地的选择范围较宽。但无论是单季稻区还是双季稻区制种，山坑田和冷水灌溉的田块，都不适宜。 2、制种季节安排。 在制种季节的安排上，考虑的因素是亲本生育期特性和育性敏感期安全气候条件的可靠程度。不育系育性敏感期的安全，保证了制种成功。但是，杂交水稻制种既要高纯度，又要高产量。从纯度与产量的关系上分析，在亲本纯度一定时，制种产量越高，杂交种子纯度越高。要使制种高产，在父母本苗穗结构合理、花期相遇的前提下，抽穗扬花授粉期气候条件的安全是保障。考虑到育性敏感安全期和抽穗扬花授粉安全期的有机结合，在安排上就要合理利用气候条件和亲本特性。一个不育系在某一地区表现的育性敏感安全的历期、安全不育历期，并不一定都是两系杂交水稻制种适宜时期。相反，一个地区最适宜的抽穗扬花授粉期，也一定能被两系杂交水稻制种所利用。只有在不育历期内，选择能使抽穗扬花授粉期安全系数大的某一段不育历期用于制种。例如，陪矮64S在长沙地区的育性敏感安全期为7月中
三系法杂交水稻和两系法杂交水稻育种的具体过程 三系法杂交水稻育种 （1）三系法杂交稻的由来：两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1代优于双亲的现象称为杂种优势。具体地讲，杂种F1代在生长势、生活力、繁殖率、抗逆性、适应性、产量和品质诸方面比双亲优越。杂种优势可分为超亲优势、平均优势和竞争优势。人们常说的杂种优势利用通常是指利用作物的竞争优势。 水稻是典型的自花授粉作物，雌雄同花。水稻杂种优势利用，只有依靠雄性不育的特性，通过异花授粉的方式来生产大量的杂交种子的方法有多种，其中之一便是使用雄性不育系（A）、保持系（B）和雄性不育恢复系（R）来配制杂种一代。由于这种利用水稻杂种优势的方法需要不育系、保持系和恢复系配套，故称为三系法杂种优势利用。用此法培育的杂交水稻简称为三系法杂交稻。水稻三系之间关系密切，其中不育系除了雄性器官发育不正常、花粉败育不能自交结实、抽穗吐颈不完全之外，其余性状与保持系基本无异。保持系与不育系杂交，获得的不育系种子供来年制种和繁殖用；不育系与恢复系杂交，获得的杂交水稻种子供下季大田生产用；保持系与恢复系的自交种子则可继续作为保持系和恢复系用。（2）三系法杂交稻育种的历史：1958年，日本东北大学胜尾清发现中国的红芒野生稻能导致藤板5号产生雄性不育。1966年日本琉球大学新城长友以钦苏拉包罗Ⅱ为母本与台中65杂交，育成BT型不育胞质台中65A，并将该杂交组合后代的部分可育株经自交稳定选出了BT型不育系的同质恢复系，于1968年实现粳型杂交稻三系配套。我国杂交水稻的研究始于1964年，当时在湖南安江农校任教的袁隆平从洞庭早籼、胜利籼和矮脚南特等籼稻品种中找到6株雄性不育株，并根据花粉败育情况分为无花粉型、败育型和退化型3种。随后进行的遗传和数以千计的测交试验表明：这些材料属于单基因控制的隐性核不育，找不到能完全保持其不育特性的品种，利用价值不大。1970年11月，李必湖等在海南省三亚市南红农场的水沟边发现了1株花粉败育的野生稻（简称野败），为雄性不育系的选育打开了突破口。次年春季的试验就表明广场矮3784、6044、二九南等品种（系）对野败不育株具有很好的保持能力。经过随后2年全国各育种单位的通力合作，到1972年冬在海南冬繁时就获得了农艺性状一致、不育株率和不育度均达到100%的不育系群体，如珍汕97A和B、二九南1号A和B等。至此，我国第一批野败细胞质不育系宣告育成。水稻雄性不育系育成以后，1973年原广西农学院等单位陆续筛选出IR24、IR26、泰引1号、古154等一批强优恢复系，并选配出汕优2号、南优2号等系列强优势杂交稻组合。从此，以我国籼型三系杂交水稻实现配套为标志，宣告杂交水稻选育成功。 （3）雄性不育系与保持系的选育：选育水稻雄性不育系首先要获得能稳定遗传的雄性不育株，其次是有能把雄性不育株的不育特性传递下去的保持材料，然后通过测交和连续成对回交，完成全部核置换之后就可育成三系雄性不育系及其相应的同型保持系。 ①雄性不育株的获得：获得原始的雄性不育株，可从大田自然群体中寻找或通过远缘杂交产生。前者如袁隆平早期从胜利籼、洞庭早籼、矮脚南特等籼稻品种中发现的C系统不育材料；后者如李必湖等发现并被试验证实由野生稻与栽培稻天然杂交产生的野败雄性不育株；四川农业大学通过地理生态远缘杂交获得的用于培育冈46A等不育系的不育株，湖南杂交水 稻研究中心用于培育印水型系列不育系的不育株及四川农科院水稻高梁研究所通过籼粳交获得的用于培育K系列不育系的不育株。这些不育株均为核质互作型不育，比较容易找到保持系，是选育三系雄性不育系不育单株的主要来源。 ②保持材料（B）的选育：保持系的选育可采取测交筛选和人工制保法进行。 测交筛选法：获得雄性不育株后，选用掌握的国内外育成的大量优良品种（系）与之杂交，
高级作物育种理论与方法水稻思考题 1、稻种染色体组是如何划分的？亚洲栽培稻属于哪个染色体组？亚洲栽培稻的亚种分类。如何从形态上区分栽培稻籼、粳亚种（请指出5个性状的差异）？在分类学上，种是一个十分重要的分类单位。一般在不同种之间，存在着明显的生殖隔离机制。 不同植物之间能否杂交并形成可育杂种，常常是区别它们是否属于不同种的标准之一。 综合评分：6分以下为籼，18分以上为粳。 2、按照育种价值种质资源可分为哪几类？从进化的观点分析它们与农业的 3、作物品种依据品种群体和个体的遗传特征可以分为几类？当代农业生产
上应用的品种类型有哪些？ 4、根据水稻对日照长度和温度的反应，它属于哪类作物？试述早稻、晚稻和中籼稻的光、温反应特性。哪种熟期类型的水稻在不同地区、不同季节种植生育期最为稳定？如何利用水稻的光、温反应特性一年多代种植，加速育种进程？ 水稻——短日高温作物 早稻感温性较强 晚稻感光性较强 中稻（中籼）短日高温生育性水稻育种的增代原理：给以适宜的高温短日条件促进水稻发育，缩短生长周期，在有限的季节内增加繁殖的代数，或利用异地异季的适宜温光条件，在一年内增加繁殖的代数，加快选育新品种的速度。 正季短日处理、冬季温室加代、冬季南繁加代 5、我国水稻的熟期分类是依据何地的抽穗期划分的？通常早稻、中稻、晚稻什么时间抽穗？
6、水稻育种的主要品质指标有哪些？江苏省水稻育种主要需抗哪些病虫害？ 加工品质（糙米率（%）、精米率（%）、整精米率），外观品质（粒型（长宽比）：优质稻谷（籼）要求达到2.8、垩白粒率（%）：垩白度（%）），蒸煮（直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度）和食用品质（一般要求米饭白，有光泽，松而不硬，软而不粘，有韧性和滑润感），营养品质（蛋白质含量和赖氨酸含量） 稻瘟病（真菌性病害） 2、白叶枯病（细菌性病害） 3、纹枯病（真菌性病害） 4、条纹叶枯病、黑条矮缩病 飞虱褐飞虱 7、利用系谱法对杂种后代进行选择时需注意哪3方面的问题？ （1）性状的遗传力和世代选择的关系 ●不同性状在同一世代的遗传力不同，选择的可靠性也不同。质量性状遗传力高，选择的可靠性和效果好；数量性状遗传力低，早代选择效果和可靠性低。 ●同一性状在不同世代的遗传力不同。随着世代增高，同一性状的遗传力逐渐增高，选择的可靠性也逐渐增大。因此早代遗传力不够高的性状，可到较高世代再进行选择。
三系法杂交水稻育种 （1）三系法杂交稻的由来：两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1代优于双亲的现象称为杂种优势。具体地讲，杂种F1代在生长势、生活力、繁殖率、抗逆性、适应性、产量和品质诸方面比双亲优越。杂种优势可分为超亲优势、平均优势和竞争优势。人们常说的杂种优势利用通常是指利用作物的竞争优势。 水稻是典型的自花授粉作物，雌雄同花。水稻杂种优势利用，只有依靠雄性不育的特性，通过异花授粉的方式来生产大量的杂交种子的方法有多种，其中之一便是使用雄性不育系（A）、保持系（B）和雄性不育恢复系（R）来配制杂种一代。由于这种利用水稻杂种优势的方法需要不育系、保持系和恢复系配套，故称为三系法杂种优势利用。用此法培育的杂交水稻简称为三系法杂交稻。水稻三系之间关系密切，其中不育系除了雄性器官发育不正常、花粉败育不能自交结实、抽穗吐颈不完全之外，其余性状与保持系基本无异。保持系与不育系杂交，获得的不育系种子供来年制种和繁殖用；不育系与恢复系杂交，获得的杂交水稻种子供下季大田生产用；保持系与恢复系的自交种子则可继续作为保持系和恢复系用。 （2）三系法杂交稻育种的历史：1958年，日本东北大学胜尾清发现中国的红芒野生稻能导致藤板5号产生雄性不育。1966年日本琉球大学新城长友以钦苏拉包罗Ⅱ为母本与台中65杂交，育成BT型不育胞质台中65A，并将该杂交组合后代的部分可育株经自交稳定选出了BT 型不育系的同质恢复系，于1968年实现粳型杂交稻三系配套。我国杂交水稻的研究始于1964年，当时在湖南安江农校任教的袁隆平从洞庭早籼、胜利籼和矮脚南特等籼稻品种中找到6株雄性不育株，并根据花粉败育情况分为无花粉型、败育型和退化型3种。随后进行的遗传和数以千计的测交试验表明：这些材料属于单基因控制的隐性核不育，找不到能完全保持其不育特性的品种，利用价值不大。1970年11月，李必湖等在海南省三亚市南红农场的水沟边发现了1株花粉败育的野生稻（简称野败），为雄性不育系的选育打开了突破口。次年春季的试验就表明广场矮3784、6044、二九南等品种（系）对野败不育株具有很好的保持能力。经过随后2年全国各育种单位的通力合作，到1972年冬在海南冬繁时就获得了农艺性状一致、不育株率和不育度均达到100%的不育系群体，如珍汕97A和B、二九南1号A和B 等。至此，我国第一批野败细胞质不育系宣告育成。水稻雄性不育系育成以后，1973年原广西农学院等单位陆续筛选出IR24、IR26、泰引1号、古154等一批强优恢复系，并选配出汕优2号、南优2号等系列强优势杂交稻组合。从此，以我国籼型三系杂交水稻实现配套为标志，宣告杂交水稻选育成功。 （3）雄性不育系与保持系的选育：选育水稻雄性不育系首先要获得能稳定遗传的雄性不育株，其次是有能把雄性不育株的不育特性传递下去的保持材料，然后通过测交和连续成对回交，完成全部核置换之后就可育成三系雄性不育系及其相应的同型保持系。 ①雄性不育株的获得：获得原始的雄性不育株，可从大田自然群体中寻找或通过远缘杂交产生。前者如袁隆平早期从胜利籼、洞庭早籼、矮脚南特等籼稻品种中发现的C系统不育材料；后者如李必湖等发现并被试验证实由野生稻与栽培稻天然杂交产生的野败雄性不育株；四川农业大学通过地理生态远缘杂交获得的用于培育冈46A等不育系的不育株，湖南杂交水稻研究中心用于培育印水型系列不育系的不育株及四川农科院水稻高梁研究所通过籼粳交获得的用于培育K系列不育系的不育株。这些不育株均为核质互作型不育，比较容易找到保持系，是选育三系雄性不育系不育单株的主要来源。
水稻词汇与术语 The need for a general glossary of the terminology used in rice production and rice research has been evident in the production of earlier documents, such as the Dictionary of Commonly Used Terms in Crop Improvement With particular reference to Rice, by A.O. Abifarin of IITA, Nigeria, in 1984, and the Rice Production Glossary published by IRRI in 1990. The present Glossary, loaded in September 1996, includes most of the terms used in these books and many more. Major additions came from glossaries annexed to proceedings of rice conferences and workshops published in the past by IRRI and partners. It was first compiled by Janice Puckridge. Gene Hettel coordinated the review by IRRI scientists who made various additions and corrections. Jay Maclean did the final sorting and collation and prepared the Glossary for the Web page. Thanks to all those who contributed to the Glossary. It is a tedious rather than a glamorous task, but the efforts by the various scientists and editors should be much appreciated by all who use this Glossary. The definitions given herein pertain only to the agricultural usage of the terms, many of which have other or broader meanings not described. However, given this restriction, it would nevertheless be presumptuous to suggest that the Glossary is fully accurate or complete. We welcome and look forward to additions and corrections for future editions, which will make the Glossary even more helpful.
袁隆平发明杂交水稻：一颗种子改变世界 一粒小小的种子改变了世界。 袁隆平，这位“杂交水稻之父”，在1973年率领科研团队开启了的杂交水稻王国的大门，在数年的时间内就解决了十多亿人的吃饭问题，有力回答了世界“谁来养活中国”的疑问。正如美国著名农业经济学家帕尔伯格所言：袁隆平把西方国家远远甩到了后面，为中国争取到了宝贵的时间，并将引导中国和世界过上不再饥饿的美好生活。 目前，中国杂交水稻已在世界上30多个国家和地区进行研究和推广，并被冠以“东方魔稻”、“巨人稻”、“瀑布稻”等美称，甚至将之与中国古代四大发明相媲美。 “我梦见我们种的水稻， 长得跟高粱一样高，穗子像扫 把那么长，颗粒像花生米那么 大，我和助手们就坐在稻穗下 面乘凉……” 这个禾下乘凉梦，袁隆平 做了两次。而作为“杂交水稻 之父”，关于水稻的梦，他一 做就是40多年。 从《诗经》慨叹的“天降 丧乱，饥馑荐臻，无以卒岁”， 到清朝《履园丛话》描写的“蝗旱不登，饿殍载道”，饥饿曾经长时间和中国人如影随形。 2005年年底，联合国世界粮食计划署在北京正式宣布从2006年起停止对华粮食援助。这标志着中国26年的粮食受捐赠历史画上了句号，并开始成为一个重要的援助捐赠国。中国以占世界不到10%的耕地养活了占世界20%多的人口，其中杂交水稻立下了汗马功劳。 失败中诞生的灵感火花 上个世纪60年代，湖南省安江农校早稻品种试验田，青年教师袁隆平被一株“鹤立鸡群”的水稻吸引了：株型优异，穗大粒多。他蹲下身子仔细地数了数稻粒数，竟然有160多粒，远远超过普通稻穗。兴奋的袁隆平给这株水稻做了记号，将其所有谷粒留做试验的种子。 第二年的结果却让人很失望，这些种子生长的禾苗，长得高矮不一，抽穗的时间也有的早，有的迟，没有一株超过它们的前代。 袁隆平百思不得其解，根据蒙德尔遗传学理论，纯种水稻品种的第二代应该不会分离，只有杂种第二代才会出现分离现象。灵感的火花来了：难道这是一株天然杂交稻？而当时权威看法是水稻是自花授粉植物，不具有杂交优势。 从这时开始，袁隆平下定决心不为权威所限，通过科学的研究揭示出水稻杂交的奥秘和规律。1966年，他发表论文《水稻的雄性不孕性》，论述了水稻具有雄性不孕性，并预言：
三系法杂交水稻育种
学号 094120311 姓名徐娟 学院生命科学学院 专业、班级 09应用生物教育B 课程名称作物学通论 教师及职称龙维彪 开课学期 2012 至 2013 学年上学期填报时间 2012 年 12 月 20 日
三系法杂交水稻育种 生命科学学院 09级应用生物教育B 徐娟 094120311 【摘要】三系杂交水稻是水稻育种和推广的一个巨大成就，所谓三系是：（1）雄性不育系。雌蕊发育正常而雄蕊的发育退化或败育，不能自花授粉结实。（2）保持系。雌雄蕊发育正常，将其花粉授予雄性不育系的雌蕊，不仅可结成对种子，而且播种后仍可获得雄性不育植株。（3）恢复系。其花粉授予不育系的雌蕊，所产生的种子播种后，长成的植株又恢复了可育性杂交水稻就是水稻杂种优势的利用。 【关键词】三系杂交水稻雄性不育系保持系恢复系 1、三系法杂交稻的由来 两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1代优于双亲的现象称为杂种优势。具体地讲，杂种F1代在生长势、生活力、繁殖率、抗逆性、适应性、产量和品质诸方面比双亲优越。杂种优势可分为超亲优势、平均优势和竞争优势。人们常说的杂种优势利用通常是指利用作物的竞争优势。 水稻是典型的自花授粉作物，雌雄同花。水稻杂种优势利用，只有依靠雄性不育的特性，通过异花授粉的方式来生产大量的杂交种子的方法有多种，其中之一便是使用雄性不育系（A）、保持系（B）和雄性不育恢复系（R）来配制杂种一代。由于这种利用水稻杂种优势的方法需要不育系、保持系和恢复系配套，故称为三系法杂种优势利用，用此法培育的杂交水稻简称为三系法杂交稻。
2、雄性不育系与保持系的选育： 选育水稻雄性不育系首先要获得能稳定遗传的雄性不育株，其次是有能把雄性不育株的不育特性传递下去的保持材料，然后通过测交和连续成对回交，完成全部核置换之后就可育成三系雄性不育系及其相应的同型保持系。 （1）、雄性不育株的获得：获得原始的雄性不育株，可从大田自然群体中寻找或通过远缘杂交产生。这些不育株均为核质互作型不育，比较容易找到保持系，是选育三系雄性不育系不育单株的主要来源。 （2）、保持材料的选育：保持系的选育可采取测交筛选和人工制保法进行。 测交筛选法：获得雄性不育株后，选用掌握的国内外育成的大量优良品种（系）与之杂交，从中挑选具有良好保持能力的材料用作保持系。 人工制保法：随着常规育种亲本使用范围的拓宽，育成的常规品种或多或少地都带有若干个恢复基因或微效恢复基因，直接利用这些品种作保持系的难度越来越大，甚至不可能。另一方面，杂交稻育种水平的提高对不育系也提出了更加严格的要求，需要不育系具备的优良性状也越来越多。 人工杂交选育可采用一次杂交或复式杂交的方法。一次杂交主要有如下两种： 保持系×保持系。选择2个各具有特点的保持材料杂交，然后从后代中选择符合育种目标的单株进行测交和回交转育即可。该种配组方式比较简单，育种速度也较快，对改良某个不育系的个别或少数几个性状较为有效。 保持系×恢复系或恢复系×保持系。少数情况下，具有某种优良性状的亲本或恢复系带有微效恢复基因，虽不能直接用其作回交转育亲本，但却可以用
作物育种学各论 水稻育种试题库 一、名词解释 1、垩白质：是松散的淀粉，易碎，外观差 2、糊化温度：即在米饭蒸煮时，稻米淀粉粒加热吸水膨胀至不可逆时的温度。此时淀粉粒在偏光显微镜下失去双折射现象，所以也称双折射终点温度。 3、糙米率：稻谷去除果皮后的% 4、精米率：糙米去除种皮、胚后的% 5、整精米率：去除碎米后的整米% 14、短日高温生育性 15、雄性不育系 16、雄性不育保持系 17、雄性不育恢复系 18、孢子体不育 19、配子体不育 20、光敏核不育性 二、填空题 1、水稻是世界上最重要的两大粮食作物之一，其栽培面积和总产仅次于小麦。全世界种植水稻的国家和地区有112个之多，但栽培面积集中在亚洲，占世界水稻总栽培面积的90 %以上。 2、水稻是我国最重要的粮食作物，总面积、总产量及单位面积产量均居全国粮食作物首位。 3、我国是水稻原产地之一，亚洲栽培稻的祖先种普通野生稻分布极广：南起海南三亚，北至江西东乡，西起云南盈江，东至台湾桃园。 4、我国水稻分布跨越热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带等五个气候带，世界上种稻最北点在我国黑龙江省漠河，53°27’N 。 5、我国水稻育种史上水稻矮化育种和杂交水稻两大事件被誉为水稻的绿色革命。 6、50年代标志着我国水稻矮化育种新纪元的3个里程碑式的矮杆品种是 矮脚南特、广场矮、台中在来1号。 7、我国水稻区划分华南双季稻稻作区、华中双单季稻稻作区、
西南高原单、双季稻稻作区、华北单季稻稻作区、东北早熟单季稻稻作区、 西北干燥区单季稻稻作区等6个稻作区。 8、江苏属于华中双单季稻稻作区，按照本省的水稻区划又可分太湖稻作区、 镇宁扬丘陵稻作区、沿江稻作区、里下河稻作区、沿海稻作区、徐淮稻作区等6个稻作区。 9、根据江苏的地理位置和生态条件，适合本省种植的粳稻品种为、 、、等4个熟期类型。 10、水稻的产量构成因素主要有穗数、每穗粒数、结实率、千粒重。 11、生产上栽培的水稻品种千粒重一般为 18 至34 g。 12、稻米品质具体包括外观品质、蒸煮和食用品质、加工品质和 营养品质。 13、根据国家优质稻谷标准，稻米的外观品质指标主要有胚乳的半透明性和 垩白质2项，籼稻还包括粒型指标，用长宽比衡量。 14、根据胚乳的透明程度，可将稻米分为两类，糯稻米为不透明，普通稻米为不透明、模糊和半透明。一般直链淀粉含量低于 2 %的称为糯稻。 15、国家优质稻谷标准衡量稻米蒸煮品质的指标有直链淀粉含量和胶稠度 2项。 16、与粳米相比，通常籼米的直链淀粉含量高。 17、糊化温度常用胚乳碱扩散值来表示，糊化温度越低，胚乳碱扩散值越高。 18、胶稠度用米胶冷后的凝胶长度来衡量，凝胶长度越长，则胶稠度软。 19、水稻的最重要的两大病害是指稻瘟病和白叶枯病。 20、近年来生产上逐年扩展、发生严重的水稻病害有条纹叶枯病和纹枯病，它们均是由灰飞虱传播的病毒病。 21、目前生产上应用的籼稻品种株高多由矮秆基因sd-1控制，矮秆表现为半矮生型。 22、水稻生育期的长短与水稻的感光性、基本营养生长特性和感温性有关。 23、水稻花青素着色遗传是受 C 、 A 、 P 所构成的一个互补系统控制。 24、稻米的胚乳是3倍体组织，正反交WX（或wx）基因的剂量效应对杂种F1稻米的直链淀粉含量，影响很大。 25、水稻的学名是Oryza sativa L.，属禾本科稻属（Oryza）。 26、稻属中有两个栽培种，即亚洲 \ 普通栽培稻和非洲 \ 光身栽培稻。 27、普通栽培稻分籼亚种、粳亚种 2个亚种。
２００７年第１期专题论述 中国种业 水稻是我国最主要的粮食作物之一，我国有６０％以上人口以稻米为主食，是世界上最大的稻米生产国和消费国。水稻年播种面积３０００万ｈｍ２，占世界的２０％；产量１．８５亿ｔ，占世界的近１／３；单位面积产量６．３５ｔ／ｈｍ２，比全球平均产量３．８５ｔ／ｈｍ２高６５％［１］。水稻在我国谷物产量中始终保持在总量的４０％左右，占据了近半壁江山。我国的水稻育种在２０世纪经历了矮化育种和杂交水稻三系配套两次革命后，继续保持其优势地位。因此，研究选育水稻优质和超高产品种，对保证我国粮食安全和人民生活水平的提高，都具有重要意义。 １我国水稻育种的回顾 新中国成立以后，我国政府十分重视育种对发展水稻粮食生产的作用，使水稻育种取得了举世瞩目的成就。 １．１地方品种的搜集和应用解放初至２０世纪５０年代中后期，在全国范围内搜集３．４万余份地方品种资源，经整理、鉴定、筛选出１６０余个优良品种推广应用，如早籼的南特号、早籼５０３、陆财号和广场１３等；中籼的万利籼、胜利籼和中农４号等；晚籼的塘埔矮和浙场３号等。中、晚粳的桂花球和黄壳早甘日等；晚粳的１０５０９和老来青等的推广应用，改变了生产上品种多、杂、乱的现象。其中广西的矮仔占成为以后我国水稻矮化育种中的重要资源。 １．２矮化育种１９５６年矮脚南特、１９５７年台中在来１号和１９５９年广场矮的相继育成，标志着我国进入矮化育种阶段，这是我国水稻育种的第一次重大变革。２０世纪６０年代中期和７０年代初期，南方各省区先后基本实现品种矮秆化，当时著名的推广良种有早籼矮脚南特、矮南早１号、广解９号、６０４４、二九青、广场矮４号、先锋１号等。迟熟早籼或中籼有广场矮、珍株矮、广选８号、窄叶青、成都矮８号、泸成１７和泸双１０１１等。与此同时，北方稻区则利用日本粳稻品种农垦５８等育成了一批中矮秆品种，如松辽２号、辽丰５号、京育１号等。 矮秆化品种的成功育成，不仅比原高秆易倒伏的品种增产３０％～５０％，甚至出现了大面积平均单产达 ５００ｋｇ的高产典型，导致了亚洲国家的水稻绿色革命。１．３杂种优势利用和常规稻更新１９６４年袁隆平最先开展水稻杂种优势利用研究工作，１９７３年我国实现籼型三系配套，１９７５年基本建立了强优势杂交稻种子生产体系，成为世界上第一个将杂种优势应用于水稻生产的国家。２０世纪７０年代以来推广了南优、汕优、威优和四优四大系列组合，单产比常规品种稻增加１０％～１５％。与此同时，粳型杂交稻也实现了三系配套，筛选出了中粳组合黎优５７、秀优５７等在生产上大面积推广。在杂交稻育种期间，水稻常规育种也有了进一步的发展，育成了一批高产、抗病等品种，如原丰早、桂朝２号、吉粳６０、京越１号、武农早等；通过籼粳杂交育成了粳稻品种矮粳２３、南粳２５、辽粳５号等。１９６１－１９８４年，我国水稻播种面积年均增长率０．９８％，单产年均增长率４．１１％，总产年均增长率５．１３％；１９８４－２００３年，我国水稻播种面积年均下降０．４６％，单产年均增长率０．５３％，总产年均减产０．７７％，进入徘徊发展阶段［２］。 ２我国水稻育种的现状 ２０世纪８０年代以来，围绕高产、多抗、优质综合育种目标，以及相应采用诱变育种、花培育种、航天育种等手段，常规稻和杂交稻选育又取得了显著进展。但在１９９４－２００３年，大米市场上呈现出优质米畅销、劣质大米滞销的状况，全国不同程度先后进入调整粮食结构、优化品种结构阶段。９０年代以来，水稻单产一直在６ｔ／ｈｍ２左右，杂交水稻产量开始出现了徘徊的局面，新的组合在熟期、米质、抗性等方面虽有改进，但在产量上未能获得新的突破。因此，进一步提高水稻单位面积的产量，已成为国内外所关注的重要课题。 迄今为止我国水稻育种已有两次突破，袁隆平院士认为我国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［３］。１９９７年，中国开始超级稻选育研究，从农业部“新世纪曙光计划”进入国家农业科技“跨越计划”，中国超级杂交稻研究则连续两次获得总理大额资助，成为水稻育种界亮点。２００１年，中国科学家成功地完成公布了世界上第一个水稻全基因组芯片的研制及水稻全基因组表达谱绘制，建成了包含７万 我国水稻育种的现状与展望 李初军１刘建萍１贾丽颖２吴放斌１ （１江西省萍乡市农业科学研究所，萍乡３３７００１；２萍乡市湘东区湘东镇中学，３３７０１６） １１
三系杂交水稻制种技术 用恢复系作父本和不育系杂交，生产杂交种子的过程，叫做杂交水稻制种。自1973年杂交水稻三系配套并投入大田生产以来，从最初每公顷制种几十千克产量到现在每公顷制种二、三百千克的产量，经历了一个杂交水稻制种技术的形成阶段、迅速发展阶段、比较成熟阶段，说明了杂交水稻制种的生产潜力是很大的。由于不同的纬度，不同的海拔，不同的杂交组合，在制种技术上不能搞一刀切，不能按一种模式去操作。各地应结合当地的气候环境和不同的杂交组合对一些技术措施和指标作一些适当的调整。 １. 选好制种田 （１）选好本田。选择水利条件好、排灌方便、阳光充足、病虫害少、土壤肥沃、交通便利的大面积成片田制种。 （２）搞好隔离。水稻花粉粒小而轻，能随风飞扬，花粉的传播距离很远，在风力较大的情况下，可传播几十米，甚至上100米。据湖南省水稻研究所对花粉隔离的试验结果：距离10米的，花粉混杂率为百分之五点二；距离20米的, 花粉混杂率在百分之二点三，距离30米的，花粉混杂率降到百分之一；距离40米以上的, 才能杜绝异种花粉自然杂交。所以，制种田周围50米以内，除父本外，不应有其它水稻品种，才能使不育系在开花期间，只接受单一父本的花粉，保证种子的纯度。制种时的隔离方法有以下四种：空间隔离、时间隔离、父本隔离和屏障隔离。 ２.安排好"三期" "三期"是指正确的播种期、适时的插秧期和最佳的抽穗扬花期，其中选择父母本最佳的抽穗扬花期，使花期相遇，是关系到制种产量高低和成败的关键。杂交水稻制种方式较多，主要有春制、夏制和秋制等。无论采用哪种方式制种，首先要根据父母本的生长发育规律及其对外界环境条件的要求安排好它们的抽穗扬花授粉期。其次要根据父母本各自从播种到始穗所需要的天数、叶龄、有效积温倒推，算出父母本的播差期和播种期。再次要根据父母本各自的适宜秧龄期确定出适宜的插秧期。 （１）选择最佳的抽穗扬花期。杂交水稻制种要注意把抽穗扬花期安排在气温、湿度适宜、雨水较少的季节，一般要没有连续3天以上的雨天。据资料介绍，籼型三系杂交稻亲本理想的抽穗扬花期要求日平均气温24～28℃，花时气温28～32℃，昼夜温差8～9℃，相对湿度75～85℃，日照充足，有微风，在这种气候条件下，父母本花期花时相遇好，开花正常，异交结实率就高。如果日最高温度高于35℃或日最低温度低于20℃，日平均温度低于22℃，花时穗部气温低于26℃或昼夜温差过大，开花较少，异交结实率降低。田间相对湿度低于百分之六十五或高于百分之九十，对开花授粉有明显的不利影响。粳型三系杂交稻亲本开花的适宜气温为23～30℃，下限温度为18～20℃，略低于籼型杂交稻，但不同的亲本之间存在一定的差异。因此，在选择最佳抽穗扬花期时，应根据当地的气候条件和所制的组合特性而定。如长江中、下游地区制汕优63组合较适宜的抽穗扬花季节一般在8月上旬。因为长江中、下游这一带多数年份6月下旬和8月下旬出现有规律性的雨日；7月份又有"火南风"的威胁，9月份中、下旬有"寒露风"低温的危害。为了避过这些不利因素，制种应以
杂交水稻的三系法和两系法的育种方法 杂交水稻要在大面积生产上应用，首先必须解决年年获得大量杂种第一代种子的问题。 由于水稻是雌雄蕊同花的作物，花器小，每朵花只结一粒种子，要用人工去雄杂交来获得大量杂交种子是很困难的。目前生产上应用的杂交稻种子大量是通过三系法来实现的，也有的是通过两系法生产出来的。 三系法即培育和生产杂交水稻必须做到雄性不育系（简称不育系）、雄性不育保持系（简称保持系）和雄性不育恢复系相配套。这是行之有效的经典方法，是我国推广杂交水稻三十年历史普遍采用的方法，目前仍然大量使用。由于三系法的育种程序和生产环节较复杂，以致选育新组合的周期长、效率低、推广环节多、速度慢，同时种子成本高、价格贵。 雄性不育系水稻外表上与普通水稻没有多少区别，雌蕊正常，具有受精能力。但雄性发育不正常，套袋自交不结实。这样的品系称为雄性不育系。雄性不育系主要用于生产杂交种子，因此，一个优良的不育系应当是不育性稳定，不因多代回交或环境条件的改变，特别是温度的改变而发生育性变化。二是可恢复性良好。三是便于制种繁殖。 使雄性不育系的不育特性能一代保持下去的品系，称为雄性不育保持系。要求花药发达，花粉量多，以利提高繁殖产量。 使雄性不育系恢复可育的品种系，称为雄性不育恢复系。生产上有利用价值的恢复系要求具备： 恢复能力强，杂种结实率80%以上；优良性状多，配合力强，优势明显；便于制种。 不育系与保持系杂交获得不育系种子，少部分用于继续繁殖，大部分用于制杂交种供大田生产使用，不育系与恢复系杂交获得杂交种用于大田生产。保持系、恢复系的自交种仍可作保持系、恢复系。
两系法杂交稻育种是我国独创的以光温敏核不育性的利用为主要内容的高技术，是继三系法杂交水稻之后水稻遗传育种上的又一重大科技创新。与三系法杂交水稻相比，两系法杂交水稻具有显著的优越性： 一是不育系与恢复系配组自由，选育邮优良组合的几率增大；二是不育系一系两用，在长日高温条件下（夏季）可用于制种，在短日低温条件下（春、秋）可用于自身的繁殖，不需要借助保持系（两系由此而来）。因此能简化繁殖，制种程序，降低种子生产成本；三是由于光温敏不育性核基因遗传与细胞质无关，可克服三系法不育系中细胞质的负效应；四是能紧跟常规稻的选育步伐，开辟籼粳亚种间杂种优势新领域，使水稻产量在现有杂交水稻基础上实现更高产目标。
水稻育种的现状与方向 宋幼良 （浙江省绍兴市农业科学研究院，绍兴 312003） 摘要：通过对国内外水稻育种历史的回顾和现状分析，结合育种实践，提出了强化优质水稻育种、继续坚持水稻超高产育种、积极开展功能型水稻育种等3个研究方向，并大胆设想了未来水稻育种的新理念。 关键词：水稻；新品种选育；研究方向 水稻是我国最主要的粮食作物之一，其年产量占全国粮食总产量的40%左右。同时，世界上约有半数以上的人口也以稻米为主食[1-2]。随着人口的增加，未来对稻米的需求还将不断增长。因此，努力培育水稻新品种，增加稻谷总产量，对于确保21世纪粮食安全具有举足轻重的作用。 1 国内外水稻育种现状 水稻起源于中国长江流域。众所周知，我国水稻育种经历了3个重要发展时期。第1阶段是20世纪40年代末期到50年代后期高秆良种的评选利用，代表性品种有早籼南特号、中籼胜利籼、中粳黄壳早廿日、晚粳老来青等，改变了生产上品种多、乱、杂的现象。第2阶段是20世纪50年代后期到70年代初期的矮化育种，代表性品种有矮脚南特、广场矮、台中在来1号等，引起了水稻育种方向性的转变。第3阶段是20世纪70年代初期到80年代初期杂交优势的利用，代表性品种有袁隆平、李必湖的南优系统和谢华安的汕优系统，我国成为世界上第1个成功将杂交水稻在生产上大面积应用的国家[3]。随后至今，高产、优质、多抗水稻新品种的选育与生产应用一直是我国水稻育种的主题。同时，分子育种也随着现代分子生物学的发展而兴起，更加注重生物技术与常规育种方法的结合，注重多科学的交叉研究和超前研究。 国外以水稻育种著称的有日本、菲律宾、韩国、美国、泰国和澳大利亚等国，育种的总体水平较高，并有明确的方向和目标[4]。目前，国外水稻育种的目标主要集中在提高品种的产量潜力，改进稻米品质，普遍重视杂种优势利用的研究和新技术的应用。亚洲水稻产量占世界水稻总产量的90%以上。设在菲律宾的国际水稻研究所（IRRI）对世界稻作的发展起着重要的作用，其育种方向主要是选育高产、稳产、适应于不同环境类型的新品种，强调品种的耐旱及耐淹性，注重株型改良，提高光能利用效率和收获指数，抗主要病虫害、耐盐碱和抗逆土壤环境。IRRI育种专家指出，目前水稻育种仍然存在两个重要的问题：一是选育出适应于不良环境的高产抗逆品种；二是选育出适应于灌溉地区的高产、稳产品种[5]。 2 水稻育种方向的探讨 随着经济的发展，人多田少的矛盾日益突出，如何利用有限的土地资源养活13.7亿人口已成为我国农业科研的重要挑战；其次，随着人民生活质量的进一步提升，对稻米品质的要求也越来越高，亟需培育一大批满足不同市场需求的水稻新品种，这无疑给水稻育种工作带来了巨大的挑战。本文认为以下3方面的研究可能成为水稻育种未来的重要发展方向。 2.1 强化优质水稻育种 长期以来，政府部门追求的是高产，区试和品种审定注重的也是高产，育种者的首选目标当然是高产。致使我国的优质稻育种比较薄弱，只有选育优质的品种，通过审定并在生产中推广应用，才能扭转我国“缺粮压库”的被动局面，才能使我国自产稻谷购销顺畅，提高我国粮农的种粮效益和积极性。 过去优质稻育种主要利用系统选育、杂交技术进行新品种改良。随着科学技术的发展，航天育种技术、基因工程技术、诱变技术、分子标记辅助育种技术等与常规育种技术的结合越来越紧密，为将来的优质稻育种提供了良好的手段，将在扩大品种间的遗传差异、创造丰富的遗传背景上大有作为。 2.2 继续坚持水稻超高产育种 水稻超高产育种由日本农林水产省于1981年首先提出，IRRI于1989年也正式启动了“新株型”稻育种计划，我国水稻超高产育种的研究始于20世纪80年代中期[6]。优质、高产、多抗、适应性强已成为当前超级稻育种的主要目标，其中要求产量增幅达13%左右，米质达国家优质米标准，抗 基金项目：浙江省育种专项（0406）；绍兴市科技计划项目（2012B70040）； 绍兴市科技计划项目（2011A22014）