• 正在加载中...
  • 杂交水稻”是个多义词,全部含义如下:

    纠错 | 编辑多义词

    杂交水稻[通过杂交技术培育而成的水稻]

    杂交水稻(hybrid rice)指选用两个在遗传上有一定差异,同时它们的优良性状又能互补的水稻品种,进行杂交,生产具有杂种优势的第一代杂交种,用于生产,这就是杂交水稻。杂种优势是生物界普遍现象,利用杂种优势提高农作物产量和品质是现代农业科学的主要成就之一。杂交水稻技术在中国的推广应用使中国成为世界上第一个在水稻生产上利用杂种优势的国家。1981年,中国政府向杂交水稻研究者袁隆平、李必湖等农业科技工作者颁发了建国以来第一个特等发明奖,以表彰他们在杂交水稻上的杰出贡献,他们的工作为中国乃至世界的粮食生产做出了重要的贡献。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 杂交水稻 主要食材: 水稻
    中文学名: 杂交水稻 别名: 超级水稻
    界: 植物界 命名者及年代: 袁隆平
    体征: 产量高

    目录

    概念/杂交水稻[通过杂交技术培育而成的水稻] 编辑

    杂交水稻杂交水稻

    杂交水稻是选用两个在遗传 上有一定差异,同时它们的优良性状又能互补的水稻品种,进行杂交,生产具有杂种优势的第一代杂交种,用于生产。杂种优势生物界普遍现象,利用杂种优势提高农作物产量和品质是现代农业科学的主要成就之一。杂交水稻技术在中国的推广应用使中国成为世界上第一个在水稻生产上利用杂种优势的国家。1981年 ,中国政府向杂交水稻研究者袁隆平李必湖 等农业科技工作者颁发了建国以来第一个特等发明奖,以表彰他们在杂交水稻上的杰出贡献,他们的工作为中国乃至世界的粮食生产做出了重要的贡献。

    简介/杂交水稻[通过杂交技术培育而成的水稻] 编辑

    杂交水稻杂交水稻

    中国成立以来,中国在农业科技上的一项举世瞩目的成就是籼型杂交水稻的育成。这项技术自1976年在中国大面积推广以后,仅至1994年,就已使中国的稻谷累计增产达2400亿公斤。此外,该技术还被出口到美国等国家和地区。

    杂交水稻的研究始于1964年。当时任职于湖南省安江农校的袁隆平最先发现了水稻天然雄性不育株,便带领助手们开展了有关研究。他们利用野生不育株在中国首先实现了杂交水稻三系(不育系、保持系和恢复系)配套的重大突破(1973年),并解决了杂交水稻“优而不早”、“早而不优”等许多技术难题。水稻育种专家袁隆平还在理论上建立了系统的杂交水稻学,对三系配套杂交水稻从育种、繁殖、制种,到栽培技术,形成了一个完整的体系;在实践上,率先育成中国第一个水稻雄性不育系(1972年)和第一个强优组合(1973年),并通过大协作在生产上大面积推广应用。

    杂交水稻技术在中国的推广应用使中国成为世界上第一个在水稻生产上利用杂种优势的国家。1981年,中国政府向杂交水稻研究者袁隆平、李必湖等农业科技工作者颁发了建国以来第一个特等发明奖,以表彰他们在杂交水稻上的杰出贡献,他们的工作为中国乃至世界的粮食生产做出了重要的贡献。

    历史发展/杂交水稻[通过杂交技术培育而成的水稻] 编辑

    杂交水稻杂交水稻

    袁隆平1971年2月调到湖南省 农业科学院专门从事杂交水稻研究工作。为加强和协调杂交水稻的科学研究,1984年6月成立了中国性的杂交水稻专门研究机构--湖南杂交水稻研究中心,后又成立国家杂交水稻工程技术研究中心,均由袁隆平任中心主任至今。1995年他当选为中国工程院院士

    1960年袁隆平从一些学报上获悉杂交高粱、杂交玉米无籽西瓜等,都已广泛应用于国内外生产中。这使袁隆平认识到:遗传学家孟德尔、摩尔根及其追随者们提出的基因分离、自由组合和连锁互换等规律对作物育种有着非常重要的意义。于是,袁隆平跳出了无性杂交学说圈,开始进行水稻的有性杂交试验。

    1960年7月,他在早稻常规品种试验田里,发现了一株与众不同的水稻植株。第二年春天,他把这株变异株的种子播到试验田里,结果证明了上年发现的那个“鹤立鸡群”的稻株,是地地道道的“天然杂交稻”。他想:既然自然界客观存在着“天然杂交稻”,只要能探索其中的规律与奥秘,就一定可以按照的要求,培育出人工杂交稻来,从而利用其杂交优势,提高水稻的产量。这样,袁隆平从实践及推理中突破了水稻为自花传粉植物而无杂种优势的传统观念的束缚。于是,袁隆平立即把精力转到培育人工杂交水稻这一崭新课题上来。

    1964年1965年两年的水稻开花季节里,他和助手们每天头顶烈日,脚踩烂泥,低头弯腰,终于在稻田里找到了6株天然雄性不育的植株。经过两个春秋的观察试验,对水稻雄性不育材料有了较丰富的认识,他根据所积累的科学数据,撰写成了论文《水稻的雄性不孕性》,发表在《科学通报》上。这是国内第一次论述水稻雄性不育性的论文,不仅详尽叙述水稻雄性不育株的特点,并就当时发现的材料区分为无花粉、花粉败育和部分雄性不育三种类型。从1964年发现“天然雄性不育株”算起,袁隆平和助手们整整花了6年时间,先后用1000多个品种,做了3000多个杂交组合,仍然没有培育出不育株率和不育度都达到100%的不育系来。袁隆平总结了6年来的经验教训,并根据自己观察到的不育现象,认识到必须跳出栽培稻的小圈子,重新选用亲本材料,提出利用“远缘的野生稻与栽培稻杂交”的新设想。在这一思想指导下,袁隆平带领助手李必湖于1970年11月23日在海南岛的普通野生稻群落中,发现一株雄花败育株,并用广场矮、京引66等品种测交,发现其对野败不育株有保持能力,这就为培育水稻不育系和随后的“三系”配套打开了突破口,给杂交稻研究带来了新的转机。

    是将“野败”这一珍贵材料封闭起来,自己关起门来研究,还是发动更多的科技人员协作攻关呢?在这个重大的原则问题上,袁隆平毫不含糊、毫无保留地及时向中国育种专家和技术人员通报了他们的最新发现,并慷慨地把历尽艰辛才发现的“野败”奉献出来,分送给有关单位进行研究,协作攻克“三系”配套关。

    1972年,农业部把杂交稻列为中国重点科研项目,组成了中国范围的攻关协作网。1973年,广大科技人员在突破“不育系”和“保持系”的基础上,选用1000多个品种进行测交筛选,找到了1000多个具有恢复能力的品种。张先程、袁隆平等率先找到了一批以IR24为代表的优势强、花粉量大、恢复度在90%以上的“恢复系”。

    杂交水稻-遗传与基因杂交水稻-遗传与基因


    1973年10月,袁隆平发表了题为《利用野败选育三系的进展》的论文,正式宣告中国籼型杂交水稻“三系”配套成功。这是中国水稻育种的一个重大突破。紧接着,他和同事们又相继攻克了杂种“优势关”和“制种关”,为水稻杂种优势利用铺平了道路。

    九十年代后期,美国学者布朗抛出“中国威胁论”,撰文说到下世纪30年代,中国人口将达到16亿,到时谁来养活中国,谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡危机?这时,袁隆平向世界宣布:“中国完全能解决自己的吃饭问题,中国还能帮助世界人民解决吃饭问题”。其实,袁隆平早有此虑。早在1986年,就在其论文《杂交水稻的育种战略》中提出将杂交稻的育种从选育方法上分为三系法、两系法和一系法三个发展阶段,即育种程序朝着由繁至简且效率越来越高的方向发展;从杂种优势水平的利用上分为品种间、亚种间和远缘杂种优势的利用三个发展阶段,即优势利用朝着越来越强的方向发展。根据这一设想,杂交水稻每进入一个新阶段都是一次新突破,都将把水稻产量推向一个更高的水平。1995年8月,袁隆平宣布:中国历经9年的两系法杂交水稻研究已取得突破性进展,可以在生产上大面积推广。正如袁隆平在育种战略上所设想的,两系法杂交水稻确实表现出更好的增产效果,普遍比同期的三系杂交稻每公顷增产750-1500公斤,且米质有了较大的提高。至今,在生产示范中,中国已累计种植两系杂交水稻1800余万亩。目前,国家“863”计划已将培矮系列组合作为两系法杂交水稻先锋组合,加大力度在中国推广。

    1998年8月,袁隆平提出选育超级杂交水稻的研究课题。政府划拨1000万元予以支持。袁隆平为此深受鼓舞。在海南三亚农场基地,袁隆平率领着一支由中国十多个省、区成员单位参加的协作攻关大军,攻克了两系法杂交水稻难关。经过近一年的努力,超级杂交稻在小面积试种获得成功,亩产达到800公斤,并在西南农业大学等地引种成功。目前,超级杂交稻正走向大面积试种推广中。

    各国发展/杂交水稻[通过杂交技术培育而成的水稻] 编辑

    中国

    中国发明的杂交水稻,除国内发展迅速外,在国外,已有越南、印度、菲律宾和美国在大面积生产上应用,并取得了显著的增产效果。

    越南

    越南2004年杂交稻的种植面积近1000万亩,平均亩产420公斤,其全国水稻的平均产量(含杂交稻)为300公斤,杂交稻比常规品种增产40%以上。由于大面积、大幅度增产,越南一跃成为仅次泰国的第二大米出口国。他们所用的杂交稻种子,80%以上从中国进口。

    印度

    印度2004年的杂交稻面积达840万亩,平均亩产370公斤,其全国水稻的平均亩产仅200公斤,他们所用的品种是自己选育的,但方法和技术全是学中国的,其中包括雄性不育细胞质资源。

    菲律宾

    菲律宾2004年的杂交稻面积达300万亩,其中三分之二是中心培育的品种,叫西林8号,平均亩产470公斤,而该国灌溉稻的平均亩产为300公斤。阿罗约总统对此给予高度重视,把发展杂交稻作为政府的旗舰项目,计划到2007年推广杂交稻1500万亩,年增稻谷150万吨,达到粮食自给自足。

    美国

    美国2004年的杂交稻面积为80万亩,平均亩产超过600公斤,比当地良种增产20%以上,他们计划在2008年将杂交稻的面积推广到800万亩左右,占该国水稻总面积的三分之一以上。杂交稻在其它国家,如印尼、孟加拉、巴基斯坦、厄瓜多尔、几内亚等,进行试种、示范都获得很大成功。例如,2002年在印尼苏门答腊成片示范450亩中国的杂交稻,平均亩产600多公斤,而当地良种仅300多公斤;几内亚当地的水稻产量仅100公斤左右,而百亩以上的示范杂交稻为400多公斤。

    相关术语/杂交水稻[通过杂交技术培育而成的水稻] 编辑

    基因的连锁和交换规律基因的连锁和交换规律

    雄性不育系:是一种雄性退化(主要是花粉退化)但雌蕊正常的母水稻,由于花粉无力生活,不能自花授粉结实,只有依靠外来花粉才能受精结实。因此,借助这种母水稻作为遗传工具,通过人工辅助授粉的办法,就能大量生产杂交种子。

    保持系:是一种正常的水稻品种,它的特殊功能是用它的花粉授给不育系后,所产生后代,仍然是雄性不育的。因此,借助保持系,不育系就能一代一代地繁殖下去。

    恢复系:是一种正常的水稻品种,它的特殊功能是用它的花粉授给不育系所产生的杂交种雄性恢复正常,能自交结实,如果该杂交种有优势的话,就可用于生产。

    三系杂交水稻:是指雄性不育系、保持系和恢复系三系配套育种,不育系为生产大量杂交种子提供了可能性,借助保持系来繁殖不育系,用恢复系给不育系授粉来生产雄性恢复且有优势的杂交稻。

    两系杂交稻:一种命名为光温敏不育系的水稻,其育性转换与日照长短和温度高低有密切关系,在长日高温条件下,它表现雄性不育;在短日平温条件下,恢复雄性可育。利用光温敏不育系发展杂交水稻,在夏季长日照下可用来与恢复系制种,在秋季或在海南春季可以繁殖自身,不再需要借助保持系来繁殖不育系,因此用光温敏不育系配制的杂交稻叫做两系杂交稻。

    超级杂交稻:水稻超高产育种,是近20多年来不少国家和研究单位的重点项目。日本率先于1981年开展了水稻超高产育种,计划在15年内把水稻的产量提高50%。国际水稻研究所1989年启动了“超级稻”育种计划,要求2000年育成产量比当时最高品种高20%-25%的超级稻。但他们的计划至今未实现。中国农业部于1996年立项中国超级稻育种计划,其中一季杂交稻的产量指标为,第一期(1996-2000年)亩产700公斤,第二期(2001-2005年)亩产800公斤。袁隆平:90岁前完成水稻亩产1200公斤目标—袁隆平院士在接受《中国经济周刊》采访时开心地说,“明年努把力,多搞(增加)几个百亩片,有信心breakthrough(‘突破’之意)1000公斤大关![1] ”.


    相关技术/杂交水稻[通过杂交技术培育而成的水稻] 编辑

    【超级杂交稻育种技术路线】

    杂交水稻杂交水稻

    (1)两系、三系并举,形态改良与亚种间杂种优势利用相结合。
    (2)针对长江中下游地区,构建具“高冠层、矮穗层、重心低、库大而匀、高度抗倒”的优良株型的杂交稻组合;针对西南一季稻区,选育亚种间重穗型杂交稻组合。
    (3)选育具有籼粳混合亲缘的亲本,利用亚种间杂种优势。
    (4)借助生物技术,利用远缘有利基因
    (5)针对超级杂交稻的特点,建立与之相适应的超高产栽培技术。

    杂交水稻施肥法

    基施有机肥据测定,在杂交水稻的总需肥量中,有50%-60%的氮和70%的磷、钾来自土壤,施肥不足就会过多消耗土壤中的养分而降低肥力,增施有机肥是提高肥力的重要途径。因此,在杂交水稻生产中有机肥的施用量应占全期施肥量的40%。

    早施分蘖肥早稻在插秧后5天,晚稻在插秧后3天,即可追施分蘖肥。分蘖肥宜分次施用,第一次亩施尿素6-7.5公斤,隔7天左右,根据苗情,对生长差的田块,再亩施尿素4公斤;对施有机肥少和缺钾的田块,应亩施钾肥5-7.5公斤。

    看苗施穗肥穗肥因施用时间不同,可分为促花肥和保花肥。凡是前期施肥适当、苗情较好的,一般应以保花增粒为重点,只施保花肥,每亩施尿素2.5公斤左右。如果前期施肥不足,群体苗数偏少,个体长势较差,促花肥与保花肥都要施,每次每亩施尿素5公斤。杂交水稻对钾肥需求量大,应在晒田复水后结合追施氮肥,每亩追施钾肥2.5公斤左右。

    看苗施粒肥抽穗前苗色过淡的田块,每亩施尿素22.5公斤;齐穗后过早落黄的田块,每亩施尿素2.5-3公斤;生长正常的田块,每亩用5-7.5公斤尿素对水50公斤喷施。由于杂交水稻生长后期对磷、钾的需求量较大,应在始穗前4-6天或齐穗后2-3天,每亩用磷酸二氢钾150-200克对水50公斤,对生长差的田块喷施。

    【水稻超高产株型模式】

    株高:100厘米

    杂交水稻杂交水稻

    秆高:75厘米
    分蘖力:中等
    株型:适度紧凑
    上三叶:长、直、窄、凹、厚
    穗型:下垂
    穗数:270万/公顷
    单穗重:5克左右
    收获指数:0.55
    日产量:100公斤/公顷

    【亚种间杂种优势利用】

    水稻有籼稻粳稻两个亚种。理论上讲,亚种间杂交稻可比品种间杂交稻增产30%以上。
    目前,已经基本解决利用亚种间杂种优势的主要难题,新育成的亚种间超级杂交稻穗大粒多、品质优良,在生产试验、示范中比现有的品种间杂交稻增产20%以上。

    【袁隆平——世界杂交水稻之父】

    中国农民说,吃饭靠“两平”,一靠邓小平(责任制),二靠袁隆平(杂交稻)。西方世界称,杂交稻是“东方魔稻”。他的成果不仅在很大程度上解决了中国人的吃饭问题,而且也被认为是解决下个世纪世界性饥饿问题的法宝。国际上甚至把杂交稻当作中国继四大发明之后的第五大发明,誉为“第二次绿色革命”。

    袁隆平,1930年9月7日生,中国工程院院士,现任国家杂交水稻工作技术中心暨湖南杂交水稻研究中心主任、湖南省政协副主席。中国研究杂交水稻的创始人,世界上成功利用水稻杂交优势的第一人。袁隆平长期从事杂交水稻育种理论研究和制种技术实践。1964年首先提出培育“不育系、保持系、恢复系”三系法利用水稻杂种优势的设想并进行科学实验。1970年,与其助手李必湖和冯克珊在海南发现一株花粉败育的雄性不育野生稻,成为突破“三系”配套的关键。1972年育成中国第一个大面积应用的水稻雄性不育系“二九南一号A”和相应的保持系“二九南一号B”,次年育成了第一个大面积推广的强优组合“南优二号”,并研究出整套制种技术。1986年提出杂交水稻育种分为“三系法品种间杂种优势利用、两系法亚种间杂种优势利用到一系法远缘杂种优势利用”的战略设想。被同行们誉为“杂交水稻之父”。

    他先后获得了联合国知识产权组织“杰出发明家”金质奖、联合国教科文组织“科学奖”、英国让克基金会“让克奖”、美国费因斯特基金会“拯救世界饥饿奖”、联合国粮农组织“粮食安全保障奖”、日本“日经亚洲大奖”、作物杂种优势利用世界“先驱科学家奖”、“日本越光国际水稻奖”等八项国际奖。

    【饥饿的启迪】

    杂交水稻杂交水稻

    1960年,中国发生了中国性的大饥荒,袁隆平和他的学生们也同样面临着饥饿的威胁。有一次,他带着40多名农校学生,到黔阳县硖州公社秀建大队参加生产劳动。一天,房东老向冒雨挑着一担稻谷回来。他告诉袁隆平,这是他从另一个村子换来的稻种。“为什么要换稻种呢?”袁隆平问。“那里是高坡敞阳田,谷粒饱满,产量高。施肥不如勤换种啊。”老向说,“去年用了从那里换来的稻种,田里的产量提高了,今年就没有吃国家的返销粮了。”面对饥荒,老乡们不是坐等国家救济,而是主动想办法提高产量,袁隆平很受感动。他从这件事上,得到很大启发:改良品种,提高产量,对于战胜饥饿有重大意义。他想,自己除了教好课,还要在农业科研上做出些成绩来,为老乡们培育出高产量的好种子。

    【袁隆平的杂交水稻提高产量的原理】

    杂交水稻是通过不同稻种相互杂交产生的,而水稻是自花授粉作物,对配制杂交种子不利。要进行两个不同稻种杂交,先要把一个品种的雄蕊进行人工去雄或杀死,然后将另一品种的雄蕊花粉授给去雄的品种,这样才不会出现去雄品种自花授粉的假杂交水稻。可是,如果用人工方法在数以万汁的水稻花朵上进行去雄授粉的话,工作量极大,实际并不可能解决生产的大量用种。因此,研究培育出一种水稻做母本,这种母本有特殊的个性,它的雄蕊瘦小退化,花药干瘪畸形。靠自己的花粉不能受精结籽。

    为了不使母本断绝后代,要给它找两个对象,这两个对象的特点各不相同:第一个对象外表极像母本,但有健全的花粉和发达的柱头,用它的花粉授给母本后,生产出来的是女儿。长得和母亲一模一样,也是雄蕊瘦小退化,花药干瘪畸形、没有生育能力的母本:另一个对象外表与母本截然不同,一般要比母本高大,也有健全的花粉和发达的柱头,用它的花粉授给母本后,生产出来的是儿子,长得比父、母亲都要健壮。这就是需要的杂交水稻,一个母本和它的两个对象,人们根据它们各自不同特点,分别起了三个名字:母本叫做不育系,两个对象,一个叫做保持系,另一个叫做恢复系,简称为“三系”。有了“三系”配套,就知道在生产上是怎样配制杂交水稻的了:生产上要种一块繁殖田和一块制种田,繁殖田种植不育系和保持系,当它们都开花的时候,保持系花粉借助风力传送给不育系,不育系得到正常花粉结实,产生的后代仍然是不育系,达到繁殖不育系目的。可以将繁殖来的不育系种子,保留一部分来年继续繁殖,另一部分则同恢复系制种,当制种田的不育系和恢复系都开花的时后,恢复系的花粉传送给不育系,不育系产生的后代,就是提供大田种植的杂交稻种。由于保持系和恢复系本身的雌雄蕊都正常,各自进行自花授粉,所以各自结出的种子仍然是保持系和恢复系的后代

    【同名刊物】

    《杂交水稻》是迄今杂交水稻领域内唯一对国内外公开发行的专业技术刊物,以“促进杂交水稻的开拓研究与开发研究,使研究成果尽快转化为生产力,推动杂交水稻科研和生产的不断发展,更好地为中国社会主义现代化建设服务”为宗旨,坚持“普及与提高相结合,侧重于提高”的办刊方针。刊载内容涉及到杂交水稻研究与开发应用的全部环节,融学术性、技术性、普及性和信息性于一体,先后辟有专题与综述、选育选配、繁殖制种、栽培技术、基础理论、新组合、译文、简报、简讯、国外动态、学术争鸣、特别报道等栏目。国内已发行到中国有水稻种植的各省(市、区),国外已发行到美国印度越南等10多个国家和地区。读者对象为农业科技人员、农业院校师生、农业生产和管理人员和知识农民等。

    20世纪70年代,中国农业科技界的一项重大发明—杂交水稻,掀开了水稻生产史上崭新的一页,并使中国成为世界上第一个成功培育杂交水稻并大面积应用于生产的国家。以袁隆平为首所取得的该项成果于1981年获得了中国迄今为止唯一的国家特等发明奖。截止1999年,中国已累计种植杂交水稻2亿多公顷,增产稻谷3000多亿公斤。杂交水稻的广泛应用大幅度提高了水稻产量,为解决中国十几亿人口大国的粮食自给难题做出了不可磨灭的贡献。通过成果推介、信息交流和知识传播等手段,《杂交水稻》杂志在推动杂交水稻事业的不断向前发展中,发挥了重要作用。

    杂交水稻杂交水稻


    20世纪80年代中期,杂交水稻正值高速发展时期。为了适应杂交水稻发展的形势,进一步促进杂交水稻科研和生产的不断发展,加速科研成果向现实生产力的转化,1985年9月,中国杂交水稻研究协作组在长沙召开的“六五”科技攻关成果验收会上,酝酿创办《杂交水稻》杂志。同年11月,经湖南省科委审批、湖南省出版局报刊发行处登记(登记证号136号),《杂交水稻》于1986年2月15日出版第1期,标志着其正式创刊。与此同时,《杂交水稻》编辑委员会也正式成立。

    创刊时,《杂交水稻》由湖南省农科院主管、中国杂交水稻研究协作组和湖南杂交水稻研究中心主办,季刊,16开本,48页,限国内、自办发行。1988年,改为双月刊,并获国内标准刊号CN43-1137,并改为交邮局发行,邮发代号42-88。1989年,重新改为自办发行;增加了英文目次,部分论文提供英文摘要。1993年,开始对国外公开发行,国外代号为BM4416;同年9月28日,获国际标准连续出版物号(ISSN1005-3956);全部文章均有英文目次和标题,主要论文设有英文摘要和图、表英文,并按照国家有关标准逐步实行规范化、标准化编排。1996年,主办单位更改为国家杂交水稻工程技术研究中心和湖南杂交水稻研究中心,并对《杂交水稻》编辑委员会成员进行了适当调整。1997年,改为彩色封页。2001年,由48页增至64页。2003年改为国际大16开本(285mm*210mm),并从当年第2期起由64页增至80页。2005年改交邮局发行,邮发代号42-297。

    专利分布/杂交水稻[通过杂交技术培育而成的水稻] 编辑

    杂交水稻杂交水稻

    美国杂交水稻专利文献主要来自德克萨斯州、加州、中国大陆等地区。例如,RingAround产品公司、RiceTec公司、NorCal野生稻公司、KenFoster、BarryL.Tillman、EugenioS.Sarreal等提交了相关专利申请。中国国家种子公司也提交了几篇申请。

    在中国国家知识产权局,除了南京两优培九种业有限公司,全球还有其他单位、个人公开了200多篇杂交水稻发明技术专利文献。其中,国外申请较少,主要来自美国、日本。例如,美国围环物产公司的CN91102598.7号文献涉及一种利用多年生雄性不育稻植株生产杂交稻的方法。日本某公司的CN88109218.5号文献涉及一种培育杂交水稻种子的方法。它包括使雄性不育性母本水稻具有抗除草剂性,将母本水稻与父本水稻杂交以生成杂交水稻种子,以及通过使用母本对其有抗性的除草剂来处理亲本,以便只将父本水稻杀死,从而选出杂交水稻种子。日本两家公司联合申请的CN01816569.号文献涉及一种针对杂交水稻育种中的Rf-1基因恢复BT型细胞质雄性不育基因的检测方法。它能利用Rf-1基因座附近存在的数个PCR标记座与Rf-1基因座连锁的特性,检测Rf-1基因

    中国当事人提交的杂交水稻专利申请最多。其中,个人申请约56篇,某些自然人拥有的专利技术有广阔的应用前景,已经通过民营高科技企业获得市场推广。研究机构申请约135篇。科研机构申请人主要有广东省农业科学研究院水稻研究所、湖南省植物保护研究中心、湖南省杂交水稻研究中心、华南农业大学、南京农业大学、江苏省农业科学院、四川省农业科学院作物研究所等。企业申请较少,其中大北农等公司的专利实力最强。作为南京两优培九种业有限公司的控股企业,大北农集团是中国最大的农业公司之一。在中国农业企业中,大北农集团的科研实力最强。从目前的市场布局看,它是唯一可能与孟山都等国外农业企业集团抗衡的中国本土企业。中国农业的希望依靠大北农这样的民营科技企业集团。

    从技术内容看,中国当事人公开的杂交水稻专利文献主要分布在如下领域

    第一,杂交育种方法。这类文献占大多数。例如,CN97107703.7号文献涉及一种新的杂交水稻育种及制种技术。它属于籼粳亚种间杂种优势利用新技术。它突出了低代高杂合度强优势籼粳型恢复系的选育和稳定,通过其雄配子达到利用籼粳杂种优势的目的,解决了F1代结实率和杂种优势间二者不可兼得的矛盾,并据此组配一系列大面积增产15%左右的高产、优质、多抗籼粳杂交组合,有效实现了水稻籼粳亚种间杂种优势在生产上的直接利用。

    CN00134536.2号文献涉及一种杂交水稻制种方法。它根据父母本播始历期及其开花历期安排父母本播种叶差和时差并培养父母本,使父母本的盛花期同步,施用肥料和化学药剂创造最佳异交态势;在母本柱头外露敏感期对母本进行诱导和用化肥增强父本花粉的生活力;在父本散粉高峰期进行人工辅助授粉

    CN02104889.4号文献涉及一种三系法杂交水稻机械化制种方法。首先,它选用谷壳颜色区别于正常谷壳色的一水稻品种,与谷壳颜色正常的一水稻保持系品种杂交,获得谷壳颜色区别于正常谷壳色的水稻保持系种子,进而转育出谷壳颜色区别于正常谷壳色的水稻不育系种子;其次,它用上述谷壳颜色区别于正常谷壳色的水稻不育系种子和谷壳颜色正常的水稻恢复系种子机械混播,在开花期机械赶粉,结实后经机械混收谷壳颜色区别于正常谷壳色的杂交种种子和自交的谷壳颜色正常的恢复系种子,再用色选机分选,分别获得所述的杂交种种子和恢复系种子。

    CN200510040408.2号文献涉及一种快速聚合优良基因的水稻育种方法。它将两个分别具有不同优良基因的水稻材料杂交,获得F1杂种;对F1杂种进行花药培养,得到稳定的花培株系;对稳定花培株系进行性状筛选,获得聚合了优良基因的水稻材料。

    杂交水稻杂交水稻


    第二,转基因杂交方法。例如,CN200310107230.X号文献涉及一种多抗转基因杂交稻种子的生产方法。它将抗除草剂基因和抗螟虫基因转入三系杂交稻或两系杂交稻的恢复系,使恢复系获得抗除草剂基因和抗螟虫基因,具备抗除草剂特性和抗二化螟特性;将抗稻飞虱基因转入三系杂交稻的保持系,使保持系获得抗稻飞虱基因,具备抗稻飞虱特性。通过不育系与保持系杂交,使不育系获得抗稻飞虱基因,具备抗稻飞虱特性;再利用所得到的转基因恢复系与转基因不育系杂交,生产杂交稻种子。该技术可以提高杂交稻纯度和抗虫性。CN200510044823.5号文献涉及一种利用基因双导与杂交相结合的水稻新品种选育方法。它在利用基因枪法和农杆菌侵染法分别转化获得具有目标性状如抗病、抗虫转基因水稻种质材料的基础上,与杂交等常规水稻育种技术相结合,并结合分子标记辅助选择,选育具有多目标性状水稻新品种。CN97109814.X号文献涉及一种杂交稻种子的生产方法。它将抗除草剂基因转入三系杂交稻或二系杂交稻的恢复系,使恢复系获得抗除草剂基因,具备抗除草剂特性,再用所得到的转基因恢复系与三系不育系或二系不育系杂交,生产杂交稻种子。它能提高杂交种子的纯度,并能及时清除假杂种植株。

    第三,纯度鉴定和保障方法。例如,CN99103138.5号文献涉及一种快速准确鉴定杂交水稻不育系和杂交种子纯度的方法。它包括种子处理、DNA样品制备、聚合酶链反应、聚丙烯酰胺凝胶电泳、硝酸银染色和结果观察等步骤。CN200310106119.9号文献涉及一种两系法杂交稻制种保障种子纯度的方法。它解决了两系法杂交稻制种过程中在母本育性敏感期遭受连续低温时会影响制种纯度的问题。该方法为:当制种田母本出穗前5至15天遭遇日均温23.5℃以下时,采用水温高于25℃的灌溉水串灌或深灌10厘米以上,排水口温度不低于24℃,气温上升至23.5℃后将田间宿水排尽。CN200410002369.2号文献涉及一种杂交水稻排假方法。它以携带白化转绿型叶色标记的杂交水稻不育系为核心材料,实现“双重”高效排杂,即在繁、制种时,通过在秧田中剔除白化不育系中绿色不纯的不育系亲本苗,实现第一重排杂;在大田使用带白化标记不育系配制的杂种时,通过在秧田中人工辅助剔除白化苗,或利用白化苗显著比杂种生长弱的特点,在移栽前凭借生长竞争自然淘汰和在拔秧过程中自动排除假杂种(特别是白化自交苗),实现第二重排杂。CN02153518.3号文献涉及一种杂交水稻种子纯度鉴定的新方法。它以转绿型叶色标记为基础,进行常规的室内外发芽试验或秧田播种试验,在幼苗生长至1-3叶期时,通过识别正常绿色幼苗中带叶色标记的幼苗,鉴定杂种F1中不育系的混杂比例;通过识别带叶色标记幼苗中正常绿色的幼苗,鉴定不育系串粉种子的比例。按本发明方法,在大田生产中按秧苗纯度实施人工辅助剔除带叶色标记的秧苗或自动排假的措施,保纯杂种;在不育系繁、制秧田中,按秧苗纯度实施人工辅助剔除正常绿色秧苗,保障不育系和杂种的种子纯度。

    第四,稳定杂交优势的方法。例如,CN98112551.4号文献涉及一种固定杂交水稻优势的方法。它采用无性繁殖将第一代杂交水稻种子先连续繁殖三年,完成15-20代,固定杂交优势,再用有性繁殖选育2-3年,得到一种既具有杂交水稻高产优势,又能像常规水稻一样农民自己繁殖种子的组合。

    产量指标/杂交水稻[通过杂交技术培育而成的水稻] 编辑


    中国农业部于1996年立项了中国超级稻育种计划,其中一季杂交稻的产量指标是:

    第一期(1996-2000年)700公斤/亩;

    第二期(2001-2005年)800公斤/亩。

    (在同一生态区两个百亩以上的示范片,连续两年的平均亩产)

    湖南杂交水稻研究中心与江苏农科院合作,育成了一个超级杂交稻先锋组合??两优培九,1999年仅在湖南就有4个百亩示范片,亩产过700公斤,2000年有16个百亩和4个千亩示范片达标,该组合由于产量高、品质好,近几年的种植面积达2000万亩左右,己成为全国推广面积最大的杂交稻,平均亩产560公斤左右,比一般高产杂交稻亩增50公斤以上。

    通过形态改良和利用亚种间杂种优势的技术路线,中心育成了两个第二代的超级杂交稻品种,并提前一年实现了第二期的产量指标。2003年在湖南有四个百亩片,2004年在南方四省有12个百亩片亩产800公斤以上,其中有三个片为连续两年达标。第二期的超级杂交稻已开始大面积推广。

    基于以上的成就和进展,有关人员提出第三期超级杂交稻育种计划,目标是到2010年实现大面积示范亩产900公斤。将分子技术与常规育种结合起来,在利用外缘有利基因方面己取得相当的进展。


    高产原理/杂交水稻[通过杂交技术培育而成的水稻] 编辑

    理论分析

    杂交水稻是通过不同稻种相互杂交产生的,而水稻是自花授粉作物,对配制杂交种子不利。要进行两个不同稻种杂交,先要把一个品种的雄蕊进行人工去雄或杀死,然后将另一品种的雄蕊花粉授给去雄的品种,这样才不会出现去雄品种自花授粉的假杂交水稻。可是,如果技术人员用人工方法在数以万计的水稻花朵上进行去雄授粉的话,工作量极大,实际并不可能解决生产的大量用种。因此,研究培育出一种水稻做母本,这种母本有特殊的个性,它的雄蕊瘦小退化,花药干瘪畸形。靠自己的花粉不能受精结籽。

    为了不使母本断绝后代,要给它找两个对象,这两个对象的特点各不相同:第一个对象外表极像母本,但有健全的花粉和发达的柱头,用它的花粉授给母本后,生产出来的是女儿。长得和母亲一模一样,也是雄蕊瘦小退化,花药干瘪畸形、没有生育能力的母本:另一个对象外表与母本截然不同,一般要比母本高大,也有健全的花粉和发达的柱头,用它的花粉授给母本后,生产出来的是儿子,长得比父、母亲都要健壮。这就是技术人员需要的杂交水稻,一个母本和它的两个对象,人们根据它们各自不同特点,分别起了三个名字:母本叫做不育系,两个对象,一个叫做保持系,另一个叫做恢复系,简称为“三系”。有了“三系”配套,技术人员就知道在生产上是怎样配制杂交水稻的了:生产上要种一块繁殖田和一块制种田,繁殖田种植不育系和保持系,当它们都开花的时候,保持系花粉借助风力传送给不育系,不育系得到正常花粉结实,产生的后代仍然是不育系,达到繁殖不育系目的。技术人员可以将繁殖来的不育系种子,保留一部分来年继续繁殖,另一部分则同恢复系制种,当制种田的不育系和恢复系都开花的时后,恢复系的花粉传送给不育系,不育系产生的后代,就是提供大田种植的杂交稻种。由于保持系和恢复系本身的雌雄蕊都正常,各自进行自花授粉,所以各自结出的种子仍然是保持系和恢复系的后代。

    亚种利用

    水稻有籼稻粳稻两个亚种。理论上讲,亚种间杂交稻可比品种间杂交稻增产30%以上。

    目前,已经基本解决利用亚种间杂种优势的主要难题,新育成的亚种间超级杂交稻穗大粒多、品质优良,在生产试验、示范中比现有的品种间杂交稻增产20%以上

    投入产出分析/杂交水稻[通过杂交技术培育而成的水稻] 编辑

    OECD的《以知识为基础的经济》报告中提到,1910~1955年开发杂交玉米的公共投资和私人投资共200万美元,而获得的社会回报率达到700%。而据大连理工大学21世纪发展研究中心相关人员与袁隆平院士初步测算,杂交水稻技术的研究与开发的社会回报率至少达1100%。

    在杂交水稻研究的最初阶段,即1964~1975年,主要是袁隆平及其助手在经费十分困难的情况下坚持搞下来的,9年间科研经费投入加起来不到20万元。在推广的初期,计划经济体制下的行政干预对杂交水稻的推广起到了重要作用,而90年代以后,则主要是靠市场机制下的杠杆调节作用。由于杂交水稻产量高,使得播种面积迅速增加,1975年全国多点示范杂交水稻373公顷,单产比常规稻增加20%左右,1976年迅速扩大到13.9万公顷,而目前中国杂交水稻种植面积已超过1333万公顷,占水稻总种植面积的51%,产量约占水稻总产量的58%。在20多年间,芭蕉水稻播种面积猛增35000余倍。现在种植杂交水稻每年所增产的粮食相当于一个产粮大省的全年粮食总产量。杂交水稻的大面积推广,不仅大幅度地提高了粮食产量,而且赢得了巨大的经济效益。据中国农业科学院和北京农业大学对江苏省209个调查点进行分析,杂交籼稻比常规稻的相对经济效益表现为:每公顷收益提高26.6%,每个工日净产值提高25.9%,每元物质费用报酬提高12.5%,每元成本纯效益提高20.9%。以杂交水稻研究时间最长、投资和种植面积最大的湖南省为例,仅1976~1980年,国家为该省杂交水稻研究与开发投入3000多万元,累计增产稻谷37.5万吨,纯收益6亿多元,投资的社会回报率达2000%

    育种技术/杂交水稻[通过杂交技术培育而成的水稻] 编辑

    (1)两系、三系并举,形态改良与亚种间杂种优势利用相结合。

    (2)针对长江中下游地区,构建具“高冠层、矮穗层、重心低、库大而匀、高度抗倒”的优良株型的杂交稻组合;针对西南一季稻区,选育亚种间重穗型杂交稻组合。

    (3)选育具有籼粳混合亲缘的亲本,利用亚种间杂种优势。

    (4)借助生物技术,利用远缘有利基因

    (5)针对超级杂交稻的特点,建立与之相适应的超高产栽培技术

    施肥法/杂交水稻[通过杂交技术培育而成的水稻] 编辑

    基施有机肥据测定,在杂交水稻的总需肥量中,有50%-60%的氮和70%的磷、钾来自土壤,施肥不足就会过多消耗土壤中的养分而降低肥力,增施有机肥是提高肥力的重要途径。因此,在杂交水稻生产中有机肥的施用量应占全期施肥量的40%。

    早施分蘖肥早稻在插秧后5天,晚稻在插秧后3天,即可追施分蘖肥。分蘖肥宜分次施用,第一次亩施尿素6-7.5公斤,隔7天左右,根据苗情,对生长差的田块,再亩施尿素4公斤;对施有机肥少和缺钾的田块,应亩施钾肥5-7.5公斤。

    看苗施穗肥穗肥因施用时间不同,可分为促花肥和保花肥。凡是前期施肥适当、苗情较好的,一般应以保花增粒为重点,只施保花肥,每亩施尿素2.5公斤左右。如果前期施肥不足,群体苗数偏少,个体长势较差,促花肥与保花肥都要施,每次每亩施尿素5公斤。杂交水稻对钾肥需求量大,应在晒田复水后结合追施氮肥,每亩追施钾肥2.5公斤左右。

    看苗施粒肥抽穗前苗色过淡的田块,每亩施尿素22.5公斤;齐穗后过早落黄的田块,每亩施尿素2.5-3公斤;生长正常的田块,每亩用5-7.5公斤尿素对水50公斤喷施。由于杂交水稻生长后期对磷、钾的需求量较大,应在始穗前4-6天或齐穗后2-3天,每亩用磷酸二氢钾150-200克对水50公斤,对生长差的田块喷施。

    国家863计划/杂交水稻[通过杂交技术培育而成的水稻] 编辑

    国家863杂交水稻与转基因海南基地简介

    国家863计划杂交水稻与转基因植物海南研究开发基地(HRDB,以下简称863海南基地),于2000年8月经科技部批准成立。已在超级杂交水稻育种、新种质创建、新组合试验示范,转基因植物研究、技术培训,杂交水稻及其他农业生物相关技术与产品的研发,南繁技术支持与服务,电子商务等方面开展了工作,并积极推进科研成果转化为现实生产力。

    863海南基地拥有600平方米分子生物学实验室,占地200余亩的农作物育种试验站,近百亩杂交水稻及其他农作物试验示范场地,建有开展电子商务服务的杂交水稻网站,袁隆平院士题名),与国内外诸多科研院所及科学家建立了良好的合作关系,初步建立起国内和东南亚部分国家的杂交水稻试验试种和示范网络。每年四月承办的杂交水稻试种示范现场,已成为国内外交流杂交水稻技术的平台。863海南基地被初步确定为中国与东盟农业生物技术合作项目中的杂交水稻和抗虫棉研究的中方承担单位及新产品的展示交流基地。利用正在筹建中的国际杂交水稻试验试种网络,为越南、柬埔寨、缅甸、巴基斯坦、印度、印度尼西亚等国家的政府部门、或科研院校、或公司提供了新组合试验、试种并建立了信息交流合作关系。基地已成功举办多次大型学术会议,并于2001~2004年申请主持或合作主持了四项863课题。通过基地加农户的形式,推进新品种、新技术的中试推广,加快科研成果转化,取得了良好的社会及经济效益。

    国家863计划杂交水稻指导思想

    作为863计划生物领域“九五”建立的八个技术创新与成果产业化基地之一,旨在促进863成果的产业化。充分利用海南独特的热带资源优势、区位优势和特区政策优势,开展农业生物技术研发。立足海南、面向全国、面向东南亚,以杂交水稻技术与产品研制为先导,逐步开展转基因作物技术与产品的研发。功能与目标:杂交水稻与转基因作物的育种基地,新产品、新技术研制、开发、中试基地,国内外相关技术交流基地,南繁技术支持与服务基地完成863生物领域其他指令性计划。

    参考资料/杂交水稻[通过杂交技术培育而成的水稻] 编辑

    1、杂交水稻网http://www.agrisci.com

    添加视频 | 添加图册相关影像

    参考资料
    [1]^引用日期:2018-08-31
    开放分类 我来补充

    互动百科的词条(含所附图片)系由网友上传,如果涉嫌侵权,请与客服联系,我们将按照法律之相关规定及时进行处理。未经许可,禁止商业网站等复制、抓取本站内容;合理使用者,请注明来源于www.baike.com。

    登录后使用互动百科的服务,将会得到个性化的提示和帮助,还有机会和专业认证智愿者沟通。

    互动百科用户登录注册
    此词条还可添加  信息模块

    WIKI热度

    1. 编辑次数:4次 历史版本
    2. 参与编辑人数:3
    3. 最近更新时间:2018-09-05 01:54:47

    贡献光荣榜

    更多

    互动百科

    扫码下载APP