雜交水稻(雜交技術培育的水稻品種)

雜交水稻（hybrid rice）指選用兩個在遺傳上有一定差異，同時它們的優良性狀又能互補的水稻品種進行雜交，生產具有雜種優勢的第一代雜交種，就是雜交水稻。一般雜交水稻僅指由兩個遺傳背景相同的不育系和恢復系雜交後形成的第一代雜交種。目前，大面積推廣的雜交水稻主要是利用水稻雄性不育系作為遺傳工具。中國是世界上第一個成功研發和推廣雜交水稻的國家。雜交水稻具有個體高度雜合性，雜種後代出現性狀分離，故需年年制種。和雜交水稻相對應的是常規水稻。

基本介紹

• 中文學名：雜交水稻
• 拉丁學名：hybrid rice
• 別稱：超級水稻
• 二名法：Oryza Sativa
• 界：植物界
• 科：禾本科
• 屬：稻屬
• 分布區域：中國、越南、印度、菲律賓、美國

研究歷史

雜交水稻的基本思想和技術，以及首次成功的實現是由美國人Henry Beache在1963年於印度尼西亞完成的，Henry Beache也被學術界某些人稱為雜交水稻之父，並由此獲得1996年的世界糧食獎。由於Henry Beache的構想和方案存在著某些缺陷，無法進行大規模的推廣。

後來日本人提出了三系選育法來培育雜交水稻，提出可以尋找合適的野生的雄性不育株來作為培育雜交水稻的基礎。雖然經過多年努力日本人找到了野生的雄性不育株，但是效果不是很好；另外日本人還提出了一系列的水稻育種新方法，比如趕粉等，但是最後由於種種原因沒法完成雜交水稻的產業化。袁隆平於1971年2月調到湖南省農業科學院專門從事雜交水稻研究工作。1973年，以他為首的科技攻關組完成了三系配套並成功培育雜交水稻，實現了雜交水稻的歷史性突破。1984年6月成立了全國性的雜交水稻專門研究機構－－湖南雜交水稻研究中心，後又成立國家雜交水稻工程技術研究中心，均由袁隆平任中心主任。1986年提出“兩系法亞種間雜種優勢利用”的發展觀點，經6年艱難攻關，與研究人員成功地突破了兩系雜交稻關鍵技術並推廣套用，取得了良好的增產效果。1997年提出“雜交水稻超高產育種”的技術路線，在國際上引起高度重視。在他的率領下，先後於2000年、2004年和2011年實現了超級稻畝產700公斤、800公斤和900公斤的第一期、第二期、第三期目標，畝產1000公斤的第四期目標也於2014年10月實現歷史性突破，為進一步大面積、大幅度提高水稻產量奠定了基礎。1995年他當選為中國工程院院士。 被稱為雜交水稻之父。

中國發明的雜交水稻，除國內發展迅速外，在國外，已有越南、印度尼西亞、菲律賓和美國在大面積生產上套用，並取得了顯著的增產效果。

相關技術

隨著雜交水稻的套用推廣，使單位面積產量得到提高並減少用種量；雜交水稻直播栽培技術就是省去傳統的水稻栽培育秧過程，把經過浸種、催芽的稻種直接播到大田中，加以管理，使之成秧、分櫱一直到成熟的一種簡化栽培方法。

栽培技術

（1）整地。生產上要嚴格按照要求精細整地，做到畦面平整無雜草、排灌順暢、不積水。並按畦寬4～6 m 開挖一條寬為0.6 m、深0.1 m 的溝。

雜交水稻稻田

（2）適時早播。合理安排播種期是保證水稻直播栽培全苗和安全齊穗的關鍵措施。

（3）選種。選用高產抗病優質良種，可以提高產量，增加經濟效益。做好種子消毒和催芽工作，可減少病蟲害的發生。

（4）浸種。一般浸種12~18h 後不經催芽直接播種、濕潤育秧為佳。

（5）催芽。催芽過程應掌握適宜的溫度、適當的水分和適時換氣。水稻種子發芽最適宜溫度是30~35℃，超過45℃時就會引起“燒芽”，80%以上種子破胸後即可播種。

（6）疏播勻播。直播栽培是將種子直接播入大田，播種量常規稻種子為37.5 kg/hm2，雜交稻種子18.75 kg/hm2，一般比正常育苗增加15%～20%的用種量。播種要均勻，播後要埋芽，可用木板輕踏使谷芽入土，同時做好防鳥鼠害工作。

施肥技術

（1）施足基肥。由於直播栽培從幼苗開始就直接在大田生長，因此施足基肥對直播栽培獲得高產更為重要。

（2）分次追肥。直播稻施肥應遵循“少吃多餐，追肥要勤，每次用量要少”的原則。分5 次追肥，第1 次追提苗肥；第2 次追分櫱肥；第3 次追拔節肥；第4 次追穗肥；第5 次追揚花肥。

（3）鉀肥施用技術。根據土壤特性施用。對缺鉀嚴重的土壤，施用鉀肥效果顯著。鉀肥要與氮、磷配合使用。只有在三要素合理搭配的前提下，增施鉀肥才能充分發揮其增產效果。

研究概述

兩系法雜交稻研究

與三系法雜交水稻相比，兩系法雜交水稻的優點是配組自由、育種程式簡化、育種周期縮短、不育系多樣化，缺點是不育系繁殖和組合制種受到時空條件的限制。在1987年兩系法雜交水稻研究列入國家“863”計畫和袁隆平發表“雜交水稻育種的戰略構想”以後，兩系法雜交水稻的育種在全國廣泛展開。1988年第一個進入生產性實驗的兩系雜交粳稻組合是N5047S/R9-1，到2000年全國通過省級和地市級審定的兩系法雜交稻品種只有27個，累計推廣面積在300萬公頃左右，是一個發展比較慢的時期。2001年以兩優培九為代表的4個兩系法雜交水稻品種通過國家審定以後，兩系法雜交水稻進入快速發展的時期。到2015年，通過國家審定的兩系法雜交水稻135個、通過省級審定的兩系法雜交稻品種816個(次)(http://www.ricedata.cn/variety/)。1996年推廣面積18.05萬公頃， 占雜交水稻種植面積的0.92%，到2013年推廣面積發展到544.04萬公頃，占雜交水稻種植面積的33.59%，18年間兩系雜交稻面積擴大了30倍。其中推廣面積最大的組合是兩優培九(培矮64S/9311)，累計推廣面積超過800萬公頃。目前，全國20個水稻種植省市，都有兩系雜交水稻種植，主要是秈型兩系雜交稻，年推廣面積超過100萬公頃的有湖南、湖北、安徽三省，其中安徽和湖北，兩系雜交稻面積已經超過三系雜交稻面積。

超級雜交稻研究

1996年農業部正式立項中國超級稻育種計畫，以期為滿足我國日益增長的糧食需求目標服務。1997年，袁隆平提出“形態改良與雜種優勢利用相結合”的雜交水稻超高產育種技術路線，成為中國超級雜交稻育種的靈魂思想。在該技術路線指引下，各個時期的超級雜交稻育種目標陸續實現。其中，先鋒品種兩優培九於2000年實現第1期超級雜交稻產量目標，累計推廣超過700萬公頃；第2期超級雜交稻產量目標於2004年實現，其代表品種Y兩優1號自2010年以來即成為我國年推廣面積最大的雜交水稻品種，累計推廣已達400萬公頃；2011年，Y兩優2號百畝連片平均畝產達926.6 kg (13.9 t/hm2)，實現了第3期超級雜交稻單產13.5 t/hm2的目標；2014年，第4期超級雜交稻代表品種Y兩優900創造百畝連片平均畝產1026.7 kg (15.4 t/hm2)的高產新紀錄，兩倍於中國水稻的平均產量。迄今為止，國家農業部已認定了125個超級稻品種，累計推廣面積達7000萬公頃。然而，隨著人口不斷增加、耕地面積顯著減少以及環境的持續惡化，進一步提高水稻產量潛力以及在不同生態環境下的多抗性和適應性仍然是超級雜交稻育種的主要挑戰。