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我国杂交籼稻选育进展

2017-03-22陈家彬林纲赵德明江青山贺兵张杰姜方洪

中国稻米 2017年1期
关键词:两系籼稻超级稻

陈家彬 林纲 赵德明 江青山 贺兵 张杰 姜方洪

(宜宾市农业科学院,四川宜宾644000)

我国杂交籼稻选育进展

陈家彬 林纲 赵德明 江青山 贺兵 张杰 姜方洪

(宜宾市农业科学院,四川宜宾644000)

自水稻杂种优势被利用以来,我国杂交籼稻育种取得显著进展,在保障我国粮食安全中发挥着重要作用。本文根据国家水稻数据中心水稻品种审定数据信息,对我国籼型水稻不育系研究进展、杂交籼稻品种审定情况、籼型超级稻品种发展现状和几个籼稻育种大省的杂交籼稻国审情况进行了对比和分析,并对杂交籼稻的发展进行了展望。

杂交籼稻;选育;研究进展

水稻是世界重要粮食作物,占全球谷类作物种植面积的三分之一[1]。我国是水稻生产和消费大国,60%的人口以大米为主食[2]。稻谷产量中杂交水稻占了其中的65%[3]。我国杂交水稻在经历矮化育种和杂交稻育种两次飞跃以后,从上世纪90年代开始进行超级稻育种并取得了丰硕成果[4-5]。目前,我国的杂交水稻已经在20多个国家推广,为世界粮食安全与和平稳定做出了重要贡献[6]。近年来,我国水稻种植面积中粳稻占27%、籼稻占73%,而杂交籼稻种植面积约占我国籼稻的80%[7],主要在南方18个省(市、自治区)种植[8],在我国水稻生产中占有重要地位。本文根据国家水稻数据中心收集的近10年水稻品种审定信息,对我国杂交籼稻选育最新进展进行了概述。

1 我国籼型不育系的选育

1964年,袁隆平院士发现雄性不育株后,提出了雄性不育系、保持系和恢复系的三系杂交稻育种方法,开启了水稻三系不育系的研究[9]。1973年,农垦58S发现者石明松在大田中发现了长日照下表现不育、短日照下表现可育的天然雄性不育株后,提出了一系两用选育两系杂交稻的设想[10],从此,我国杂交水稻研究进入三系和两系协同发展的道路。通过新质源的发掘及利用、不育系选育方法的创新,扩大材料遗传基础和转变不育系育种目标,我国籼型不育系研究取得了显著进展[11-12]。根据国家水稻数据中心数据,至2016年,组配并审定1个以上品种的籼型不育系有258个。笔者统计了通过审定品种数最多的10个籼型不育系(表1)。从表1可以看出,审定水稻品种最多的为印尼水田型不育系Ⅱ-32A,共有203个品种通过省级及以上审定,并作为育种材料新选不育系20个;在这10个主要不育系中,三系不育系占9个、两系不育系只有1个;在不育系所属类型中,野败型最多,有5个;这10个主要不育系其不育基因来源也相当丰富,分别来自于不同的不育系;在这10个主要不育系中,湖南省选育了其中3个。

2 我国籼型杂交稻国审情况

1973年我国第一个三系配套的杂交水稻选育成功[13]。1976年,杂交水稻在我国开始大面积推广,从而使中国成为世界上第一个成功利用水稻杂种优势的国家[14]。1986年,袁隆平提出利用光温敏两用核不育水稻来进行两系杂交水稻研究[15],并于1987年提出杂交水稻“从三系、两系到一系”的发展战略,从杂种优势利用水平上为品种间、亚种间和远缘杂种优势利用3个发展阶段,朝着优势越来越强的方向发展[16],水稻育种进入一个新的发展阶段。通过广大育种家的努力,到目前为止,我国杂交籼稻育种取得显著成绩。根据国家水稻数据中心数据,我国共有3 677个杂交籼稻品种通过省级及以上审定,其中,三系杂交稻2 936个、两系杂交稻741个,获得品种授权品种421个。笔者对最近10年农业部审定的杂交籼稻数量进行了统计,从表2可以看出,2006年到2015年,除少数年份外,国审杂交籼稻品种每年大都保持在30~40个,其中,两系杂交籼稻占比从10%左右逐渐增加到50%左右,通过审定的数目和占比都呈现逐年递增趋势。

表1 我国审定杂交籼稻品种的主要不育系

表2 我国2006-2015年农业部审定杂交籼稻品种

表3 2005-2016年农业部冠名并正在推广的超级稻

3 我国超级杂交籼稻主推品种

水稻超高产育种最早是由日本提出[17]。1996年,我国农业部立项“中国超级稻育种”计划,并分期逐步实施[18]。截至2015年,农业部先后确认了146个超级稻品种(籼稻95个、约占65%,粳稻51个、约占35%),其中有28个品种按照规定被取消超级稻称号,生产上实际推广的超级稻品种为118个[19]。2016年农业部又认定了10个超级稻品种,而原有品种中又有3个退出,现农业部冠名并正在推广的超级稻品种共有125个。2005-2016年由农业部冠名现正在推广的超级杂交稻示范品种共89个,其中,超级两系杂交籼稻31个、占35%,超级三系杂交籼稻52个、占58%(表3)。

4 我国几个育种大省国审籼型杂交稻情况

自对杂交水稻开展研究以来,福建[20]和湖北[21]等南方籼稻区根据各省自身情况开展研究,杂交籼稻育种取得显著成绩。据国家水稻数据中心统计,近10年,我国共有354个籼型杂交稻通过农业部审定,其中,四川省和湖南省通过的审定数最多,分别为77个和61个,占比都超过10.0%,6个水稻育种大省合计共有247个品种通过农业部审定,占总审定数的70.0%(表4)。

表4 几个育种大省国审杂交籼稻情况(个)

5 展望

杂交水稻的推广应用,为解决我国人民的吃饭问题、确保国家粮食安全做出了重大贡献[22]。现有的“三系法”和“两系法”杂交育种技术对粮食增产贡献巨大,但三系遗传基础过窄和两系的起点温度问题一直亟待解决,广大育种家在此基础上提出的利用智能不育杂交育种技术[23],以分子育种技术为核心,进行种质创新及亲本遗传改良两系[24]、“足源、畅流、大库”三者协调[25]、籼粳亚种间杂种优势的利用[26-27]等理论和方法推动水稻育种工作上了一个新的台阶。

到2020年,我国需新增粮食500亿kg,在新增的粮食中,水稻要占到30%以上才能基本满足需求[17],任务十分艰巨。必须选取更广泛的水稻材料,充分利用杂种优势[26],在抗性育种中采用正确的策略、材料和技术[28],才能选育出更高产优质高抗广适的杂交水稻品种;同时,杂交水稻选育的性状要适应现代农业生产的要求和种田大户需求的变化[29]。最后,随着分子育种技术的不断发展,加强杂交水稻和水稻分子育种技术的结合[30],将能更快的实现杂交籼稻育种的进步,更早的实现杂交籼稻育种的新突破。

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Progress of Breeding on Indica Hybrid Rice in China

CHEN Jiabin,LIN Gang,ZHAO Deming,JIANG Qingshan,HE Bing,ZHANG Jie,JIANG Fanghong
(Yibin Academy of Agricultural Sciences,Yibin,Sichuan 644000,China)

Since the rice heterosis utilization was found,the breeding of indica hybrid rice has achieved conspicuous progresses in China.It played an important role in the protection of China's grain security.In this paper,according to the varieties statistical data of China Rice Center Data,the author compared and analyzed the breeding progress of sterile,the registration of indica hybrid varieties, the current development situation of Chinese super rice and the varietal registration of severalmajor provinces of indica hybrid rice breeding.Moreover,the indica hybrid rice breedingwas also prospected.

hybrid indica rice;breeding;research progress

S511.2+1

:A

:1006-8082(2017)01-0001-04

2016-10-19

宜宾市科技局重点科技项目“杂交水稻轮回育种群体的构建”(2012NY001)

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