超級雜交水稻

超級雜交水稻

超級雜交水稻是農業部超級雜交水稻培育計畫的成果,該計畫于1996提出,“雜交水稻之父”袁隆平主持培育計畫。2000年,超級雜交水稻品種達到了第一階段單次水稻產量標準即每公頃產量超過了10.5噸;2004年超級雜交水稻達到第二期產量指標;2012年9月24日,湖南省農業廳組織的專家驗收組宣布超級雜交稻第三期大面積畝產900公斤攻關的圓滿實現。

  • 中文名稱
    超級雜交水稻
  • 提出時間
    1996
  • 主持人員
    袁隆平
  • 實現時間
    2012年9月24日
  • 品種優勢
    “中大穗、粒多、粒重”
  • 育種方法
    三系法

培育過程

第一階段

為了滿足21世紀所有中國人的糧食需求,農業部于1996年提出超級雜交水稻培育計畫。其中一季雜交稻的產量指標是:第一期(1996—2000年)700公斤/畝;第二期(2001—2005年)800公斤/畝。

2000年,我國培育的超級雜交水稻品種達到了第一階段單次水稻產量標準,即每公頃產量超過了10.5噸,一些品種已用于商業生產。 

第二階段

被稱為“雜交水稻之父”的中國工程院院士袁隆平介紹,2005年5月,他和同事們的努力集中在培育第二階段的超級雜交水稻,並取得了良好的進展,其中最近開發出來的一些雜交水稻品種有每公頃13噸的潛力,最好的一個雜交水稻品種已連續兩年都達到了每公頃12噸的水準。

超級雜交水稻超級雜交水稻

袁隆平介紹,農作物改進的實踐表明,到目前為止,隻有改進地貌和套用雜交兩種有效方式可以通過育種增加作物的產量潛力。但是,通過單獨改進地貌提高產量的潛力非常有限,雜交育種如果不與改進地貌相結合也會出現不理想的結果。因此任何育種方法和方式,包括基因工程在內的高科技,都必須與良好的地貌特征和雜交優勢相結合,否則不會產生能提高產量的雜交品種。科研人員通過一些高產雜交水稻品種的啓發,發現高樹陰的作物模式可以兼備較高的生物數量、較高的收獲指數和較強的抗壓性三者的優勢。

另外,在克服研究超級雜交水稻中出現的許多問題尤其是非常低的產籽率上,科研人員已經提高雜交水準,成功地研發出一些具有較強的雜交和正常的產籽率的互動亞種雜交品種。同時,實現超級產量目標必須依賴于生物技術的進步。科研人員已經取得了三個鼓舞人心的結果,即使用野生水稻中的優良基因、利用谷倉草中的DNA創造一個新的水稻來源、克隆玉米裏相關基因並成功置入水稻裏。正是基于這些技術進展,袁隆平等專家提出了第三階段的超級雜交水稻計畫的產量目標。

第三階段

2005年5月,在江西南昌召開的雜交水稻產業化國際學術研討會上,國家雜交水稻工程研究中心主任袁隆平稱,根據目前的技術發展進度,由他主持的我國超級雜交水稻培育計畫已提出了第三階段的超級雜交水稻計畫目標,將在2010年之前實現每公頃13.5噸的產量目標。

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國家雜交水稻工程技術中心于2006年開始組建攻關研發團隊,按照“良種、良法、良態”配套的原則,選育出了一批單產具900公斤潛力的超級雜交稻新組合。

從2010年開始,袁隆平院士領銜的專家團隊聯合長江大學、湖南省水稻所等單位,在湖南瀏陽、醴陵、隆回等地廣泛開展雜交水稻畝產900公斤攻關試驗田。

2011年,中心組織在湖南省5個縣實施攻關,5個百畝攻關片均獲高產,其中隆回縣羊古坳鄉雷鋒村百畝片平均畝產達926.6公斤。

2012年9月18日,由袁隆平研製的“Y兩優2號”百畝超級雜交稻試驗田正式進行收割、驗收。農業部委派的專家組成員到場進行現場監督驗收,並進行產量測定。專家組按照嚴格的測產驗收規程,測得隆回縣羊古坳鄉雷峰村百畝片畝產達到926.6公斤。

2012年9月20日,漵浦縣橫板橋鄉興隆村的百畝片,種植品種組合Y2優8188,再度實現平均畝產超900公斤。專家組隨機抽取了3塊攻關田驗收,經烘幹去雜後,加權平均百畝片平均畝產917.72公斤。

2012年9月24日,國家雜交水稻工程技術中心表示,由袁隆平院士領銜的“超級雜交稻第三期畝產900公斤攻關”日前通過現場測產驗收,以百畝片加權平均畝產917.72公斤的成績突破攻關目標。袁隆平表示,連續兩年百畝片平均畝產突破900公斤,標志著我國已成功實現該攻關目標。

培育優勢

品種優勢

品種組合Y2優8188屬兩系廣適型優質超高產新組合,系國家雜交水稻工程技術研究中心和湖南奧譜隆種業科技有限公司聯合攻關,採取兩用光溫敏核不育系Y58S為母本,與含秈粳交和秈爪交復合血緣的重穗密粒型強優勢恢復系奧R8188配育成,品種具“中大穗、粒多、粒重”三重優勢。

技術優勢

超級雜交水稻通過形態改良和利用亞種間雜種優勢相結合的技術路線來提高產量,稻不會改變水稻的原有結構;不會引起水稻的病變。在1997年袁隆平提出雜種優勢利用與形態改良相結合的培育超級雜交稻技術路線:"所謂形態改良,就是要一個像一個人一樣好的體型;所謂雜種優勢,就是不能虛胖,要體力充沛。

培育方法

育種方法是利用雜種優勢,選擇優良親本,用三系法(不育系,自交系,恢復系)或者後來衍生出的兩系法和一系法得到雜種一代,由于雜種優勢,這一代可能比上代的產量,品質都更好。當然,此培育過程,要對親本以及後代都要經過嚴格的篩選。

研究歷程

水稻超高產育種,是近20多年來不少國家和研究單位的重點項目。日本率先于1981年開展了水稻超高產育種,計畫在15年內把水稻的產量提高50%。國際水稻研究所1989年啓動了“超級稻”育種計畫,要求2000年育成產量比當時最高品種高20%-25%的超級稻。但他們的計畫至今未實現。

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袁隆平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。為加強和協調雜交水稻的科學研究,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至今。1995年他當選為中國工程院院士。 被稱為雜交水稻之父。

1960年袁隆平從一些學報上獲悉雜交高粱、雜交玉米、無籽西瓜等,都已廣泛套用于國內外生產中。這使袁隆平認識到:遺傳學家孟德爾、摩爾根及其追隨者們提出的基因分離、自由組合和連鎖互換等規律對作物育種有著非常重要的意義。于是,袁隆平跳出了無性雜交學說圈,開始進行水稻的有性雜交試驗。

1960年7月,他在早稻常規品種試驗田裏,發現了一株與眾不同的水稻植株。

從1964年發現“天然雄性不育株” 算起,袁隆平和助手們整整花了6年時間,先後用1000多個品種,做了3000多個雜交組合,仍然沒有培育出不育株率和不育度都達到100%的不育系來。袁隆平總結了6年來的經驗教訓,並根據自己觀察到的不育現象,認識到必須跳出栽培稻的小圈子,重新選用親本材料,提出利用“遠緣的野生稻與栽培稻雜交”的新構想。在這一思想指導下,袁隆平帶領助手李必湖于1970年11月23日在海南島的普通野生稻群落中,發現一株雄花敗育株,並用廣場矮、京引66等品種測交,發現其對野敗不育株有保持能力,這就為培育水稻不育系和隨後的“三系”配套開啟了突破口,給雜交稻研究帶來了新的轉機。是將“野敗”這一珍貴材料封閉起來,自己關起門來研究,還是發動更多的科技人員協作攻關呢?在這個重大的原則問題上,袁隆平毫不含糊、毫無保留地及時向全國育種專家和技術人員通報了他們的最新發現,並慷慨地把歷盡艱辛才發現的“野敗”奉獻出來,分送給有關單位進行研究,協作攻克“三系”配套關。

1973年10月,袁隆平發表了題為《利用野敗選育三系的進展》的論文,正式宣告我國秈型雜交水稻“三系”配套成功。這是我國水稻育種的一個重大突破。緊接著,他和同事們又相繼攻克了雜種“優勢關”和“製種關”,為水稻雜種優勢利用鋪平了道路。其實,袁隆平早有此慮。早在1986年,就在其論文《雜交水稻的育種戰略》中提出將雜交稻的育種從選育方法上分為三系法、兩系法和一系法三個發展階段,即育種程式朝著由繁至簡且效率越來越高的方向發展;從雜種優勢水準的利用上分為品種間、亞種間和遠緣雜種優勢的利用三個發展階段,即優勢利用朝著越來越強的方向發展。根據這一構想,雜交水稻每進入一個新階段都是一次新突破,都將把水稻產量推向一個更高的水準。1995年8月,袁隆平鄭重宣布:我國歷經9年的兩系法雜交水稻研究已取得突破性進展,可以在生產上大面積推廣。正如袁隆平在育種戰略上所構想的,兩系法雜交水稻確實表現出更好的增產效果,普遍比同期的三系雜交稻每公頃增產750-1500公斤,且米質有了較大的提高。至今,在生產示範中,全國已累計種植兩系雜交水稻1800餘萬畝。目前,國家“863”計畫已將培矮系列組合作為兩系法雜交水稻先鋒組合,加大力度在全國推廣。

1996年,農業部立項中國超級稻育種計畫,其中一季雜交稻的產量指標為,第一期(1996-2000年)畝產700公斤,第二期(2001-2005年)畝產800公斤。

1998年8月,袁隆平又向新的製高點發起沖擊。他向朱總理提出選育超級雜交水稻的研究課題。朱總理聞訊後非常高興,當即劃撥1000萬元予以支持。袁隆平為此深受鼓舞。在海南三亞農場基地,袁隆平率領著一支由全國十多個省、區成員單位參加的協作攻關大軍,日夜奮戰,攻克了兩系法雜交水稻難關。經過近一年的艱苦努力,超級雜交稻在小面積試種獲得成功,畝產達到800公斤,並在西南農業大學等地引種成功。目前,超級雜交稻正走向大面積試種推廣中。

爭議事件

超級稻絕收事件

《南方周末》報道稱,受稻瘟病影響,2014年10月,安徽蚌埠、安慶、合肥、滁州、馬鞍山、淮南等六市種植的“兩優0293”水稻大面積減產、絕收,穗子以下逐漸變灰乃至變黑,掐斷了輸送養分的通道,“500公斤的產量變成了50公斤,甚至顆粒無收”,受災面積超過萬畝。

同時報道,袁隆平農業高科技股份有限公司(以下簡稱隆平高科,000998,SZ)的超級稻“兩優0293”因受稻瘟病影響,在安徽出現大面積絕收,受災農民質疑種子生產企業隆平高科涉嫌虛假宣傳,隱瞞品種缺陷。

此次稻瘟病事件發生以後,安徽省農業委員會下屬的種子管理總站向超級稻明星品種下“逐客令”,多次向國家農業部上書,要求重新審定超級稻“兩優0293”的種植區域,希望“不再包含我省”。

各方反映

農業部表示引發社會關註的稻種“兩優0293”沒有參加過農業部組織的超級稻品種認定,不是超級稻品種。

2015年4月10日,袁隆平表示:不能以個別品種出了點問題,就全盤否定超級稻。超級稻是有標準的,國家對產量、米質和抗性都有規定。超級稻對國家糧食安全作出了重大貢獻。

湖南雜交水稻研究中心研究員、曾參與袁隆平超級稻百畝片目標攻關團隊的核心專家鄧啓雲表示,安徽萬畝超級稻減產絕收的主角“兩優0293”,並不屬于廣適型超級稻,而是耐肥型超級稻。​

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