費(fèi)震江，董華林，武曉智，周鵬

摘要：回顧了國(guó)內(nèi)外超級(jí)稻育種的歷史，介紹了中國(guó)超級(jí)稻育種的理論與實(shí)踐。水稻產(chǎn)量的高低是由其“庫(kù)”、“源”、“流”決定的，以大幅提高單產(chǎn)為主要目標(biāo)的中國(guó)超級(jí)稻育種采取“理想株型塑造與亞種間雜種優(yōu)勢(shì)利用相結(jié)合”的技術(shù)路線，將形態(tài)改良與生理機(jī)能改進(jìn)、增加生物產(chǎn)量與優(yōu)化產(chǎn)量結(jié)構(gòu)相結(jié)合，以達(dá)到“庫(kù)”大、“源”足、“流”暢的目的。中國(guó)超級(jí)稻育種取得了巨大成就，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2005-2014年被農(nóng)業(yè)部確認(rèn)的超級(jí)稻示范推廣品種達(dá)到135個(gè)。提出了將超級(jí)稻育種研究引向基因?qū)用鎽?yīng)作為今后研究工作重點(diǎn)的觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：超級(jí)稻;育種;理論;實(shí)踐

中圖分類(lèi)號(hào)：S511;S334 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ?文章編號(hào)：0439-8114（2014）23-5633-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.23.004

Theories and Practices of Breeding Super Rice in China

中國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，水稻是我國(guó)最重要的糧食作物，常年播種面積約占糧食總面積的30%，總產(chǎn)約占糧食總產(chǎn)的40%，全國(guó)有60%以上的人口以稻米為主食。依靠科技進(jìn)步提高水稻生產(chǎn)能力是我國(guó)保持水稻生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的根本保證和必然選擇。我國(guó)水稻育種研究取得了兩次大的突破，第一次是20世紀(jì)50年代后期的水稻矮化育種，使水稻單產(chǎn)提高了20%～30%;第二次是20世紀(jì)70年代的雜交水稻育種，使水稻單產(chǎn)提高了20%左右。20世紀(jì)90年代立項(xiàng)的超級(jí)稻育種孕育著水稻育種研究的第三次突破。

1 ?超級(jí)稻育種的歷史回顧

超級(jí)稻從狹義上來(lái)說(shuō)，是指在抗性和米質(zhì)與對(duì)照品種相仿的基礎(chǔ)上，產(chǎn)量有大幅度提高的新型水稻;從廣義上來(lái)說(shuō)，是指在各個(gè)主要性狀方面如產(chǎn)量、米質(zhì)、抗性等均顯著超過(guò)對(duì)照品種的新型水稻。

1.1 ?日本超級(jí)稻育種

超級(jí)稻育種計(jì)劃也稱(chēng)為水稻超高產(chǎn)育種計(jì)劃，最早由日本提出。1981年日本農(nóng)林水產(chǎn)省組織全國(guó)主要水稻研究機(jī)構(gòu)，開(kāi)始實(shí)施歷時(shí)15年的大型合作研究項(xiàng)目“超高產(chǎn)作物開(kāi)發(fā)及栽培技術(shù)的確立”，即“水稻超高產(chǎn)育種計(jì)劃”，簡(jiǎn)稱(chēng)“逆7.5.3計(jì)劃”。該計(jì)劃分3個(gè)階段實(shí)施：即1981-1983年為第一階段，期望育成比對(duì)照品種秋光增產(chǎn)10%的新品種;1984-1988年為第二階段，育成比對(duì)照品種增產(chǎn)30%的新品種;1989-1995年為第三階段，育成比對(duì)照品種增產(chǎn)50%的新品種[1]。至1993年，共育成7個(gè)新品種經(jīng)日本農(nóng)林水產(chǎn)省審定命名。但由于米質(zhì)和適應(yīng)性不理想等原因，未能大面積推廣應(yīng)用[2]。

1.2 ?國(guó)際水稻研究所超級(jí)稻育種

1989年國(guó)際水稻研究所啟動(dòng)了旨在大幅提高產(chǎn)量潛力的“新株型育種”項(xiàng)目。該項(xiàng)目的目標(biāo)是到2005年育成的“新株型稻”產(chǎn)量潛力達(dá)到13～15 t/hm2，較當(dāng)時(shí)推廣品種增產(chǎn)20%～30%。1994年國(guó)際水稻研究所在國(guó)際農(nóng)業(yè)研究磋商小組召開(kāi)的會(huì)議上，通報(bào)了該所育成的“新株型稻”，其產(chǎn)量潛力在熱帶旱季小區(qū)試驗(yàn)中可望達(dá)到12.5 t/hm2[2]，但因結(jié)實(shí)率低、飽滿(mǎn)度差、感病蟲(chóng)害、品質(zhì)不佳等缺點(diǎn)，也沒(méi)有推廣應(yīng)用。國(guó)際水稻研究所育成的新株型稻，新聞媒體用“超級(jí)稻”一詞進(jìn)行宣傳報(bào)道，超級(jí)稻因此而得名。

1.3 ?中國(guó)超級(jí)稻育種

1996年我國(guó)農(nóng)業(yè)部組織實(shí)施“中國(guó)超級(jí)稻育種及栽培技術(shù)體系研究”重大科技計(jì)劃，制訂了產(chǎn)量指標(biāo)：1996-2000年，常規(guī)早秈稻為9.00 t/hm2，南方常規(guī)單季稻為9.75 t/hm2，北方常規(guī)單季稻為10.50 t/hm2;雜交早秈稻為9.75 t/hm2，雜交單季稻為10.50 t/hm2，雜交晚稻為9.75 t/hm2。2001-2005年，常規(guī)早秈稻為10.50 t/hm2，南方常規(guī)單季稻為11.25 t/hm2，北方常規(guī)單季稻為12.00 t/hm2;雜交早秈稻為11.25 t/hm2，雜交單季稻為12.00 t/hm2，雜交晚稻為11.25 t/hm2（均為連續(xù)兩年在本生態(tài)區(qū)2個(gè)示范點(diǎn)，每點(diǎn)6.67 hm2面積上的平均產(chǎn)量。下同）。除產(chǎn)量指標(biāo)外，還要求北方粳稻和南方秈稻米質(zhì)分別達(dá)到部頒一、二級(jí)優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)，并抗當(dāng)?shù)?～2種主要病蟲(chóng)害。針對(duì)早秈稻和連作晚稻因生育期限制，原標(biāo)準(zhǔn)中產(chǎn)量指標(biāo)過(guò)高的狀況，農(nóng)業(yè)部組織專(zhuān)家進(jìn)行反復(fù)論證，2005年3月提出修訂后的早秈稻和連作晚稻產(chǎn)量指標(biāo)分別為9.3 t/hm2和10.2 t/hm2，同時(shí)適時(shí)提出開(kāi)展單產(chǎn)13.5 t/hm2的新的一季超級(jí)稻品種選育的探索研究[2]。2005年9月，農(nóng)業(yè)部頒布《超級(jí)稻品種確認(rèn)辦法（試行）》，規(guī)定要冠以“超級(jí)稻”稱(chēng)呼需要農(nóng)業(yè)主管部門(mén)的嚴(yán)格審核和確認(rèn)[3]。2008年農(nóng)業(yè)部修訂《超級(jí)稻確認(rèn)辦法》，規(guī)定產(chǎn)量指標(biāo)：長(zhǎng)江流域早熟早稻為8.25 t/hm2、中遲熟早稻為9.00 t/hm2，長(zhǎng)江流域中熟晚稻和華南感光型晚稻為9.90 t/hm2，華南早晚兼用稻、長(zhǎng)江流域遲熟晚稻和東北早熟粳稻為10.80 t/hm2，長(zhǎng)江流域一季稻和東北中熟粳稻為11.70 t/hm2，長(zhǎng)江上游遲熟一季稻和東北遲熟粳稻為12.75 t/hm2。除產(chǎn)量指標(biāo)外，對(duì)生育期、品質(zhì)、抗性和生產(chǎn)應(yīng)用面積也有明確規(guī)定。

1998年超級(jí)稻育種被列入國(guó)家“863”計(jì)劃。2004年9月，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)張啟發(fā)提出了“綠色水稻”的概念，“十一五”期間，國(guó)家“863”計(jì)劃現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn)項(xiàng)目“綠色超級(jí)稻新品種培育”于2010年批準(zhǔn)立項(xiàng)。該項(xiàng)目的基本目標(biāo)是：在不斷提高產(chǎn)量、改良品質(zhì)的基礎(chǔ)上，力爭(zhēng)生產(chǎn)中做到基本不打農(nóng)藥，少施化肥并能節(jié)水抗旱。綠色超級(jí)稻的構(gòu)想賦予了超級(jí)稻新的內(nèi)涵。