杂交水稻

中国

中国发明的杂交水稻，除国内发展迅速外，在国外已有

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。

杂交水稻

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。

【超级杂交稻育种技术路线】

（1）两系、三系并举，形态改良与亚种间杂种优势利用相结合。

杂交水稻之父 袁隆平

（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。

【超级杂交水稻施肥法】

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

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。

杂交水稻

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。

水稻有籼稻和粳稻两个亚种。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。

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

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、

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。