华南弱感光及感光型杂交水稻育种的发展方向

中国杂交水稻自1976年成功推广应用以来经历了多个发展阶段，每个阶段都取得了巨大的成功。首先，籼型水稻品种间优势利用的成功，主要体现在高产突破。杂交水稻组合普遍比常规水稻品种增产20%以上，实现了杂交水稻育种与生产事业的辉煌。其次，在华南稻区成功培育及推广弱感光型杂交水稻组合，开创了早季杂交水稻组合翻秋种植作为晚季稻品种使用的新局面，确保了杂交水稻晚季种植的高产和稳产，有效提高了杂交水稻的复种指数，提升了杂交水稻的米质，解决了水稻矮秆育种遇到的最头痛问题——高产不优质，优质不高产。后来，研究人员发现光（温）敏不育系在适当的光（温）度调控下可以自交结实，一系可作两系用，减少了需要使用保持系的繁种问题，开辟了两系杂交水稻育种的新领域。由于光（温）敏不育系属于核不育基因调控的雄性不育，恢复系较多，为后来的超级稻育种打下坚实的基础。赵世绪（1977）、袁隆平（1987）相继提出利用无融合生殖方式固定水稻杂种优势的一系法杂交水稻育种原理和技术，开始了一系杂交水稻育种研究。因此，曾有专家提出杂交水稻育种今后将沿着三系—二系—一系的方向发展。

1980年，日本制订了水稻超高产育种计划，要求在之后15年内育成比原有品种增产50%的超高产品种，即到1995年要实现在原亩产333.5~433.5 kg糙米的基础上提高到亩产500~650 kg糙米（约亩产626~812.5 kg稻谷）。1989年国际水稻研究所提出“超级稻”（后改称“新株型”）育种计划，目标是到2005年育成单产潜力比当时的纯系品种高20%~25%的超级稻，即生育期为120天的新株型超级稻，其每亩的产量潜力达到0.8~0.83 t。

在国际超高产育种思维的影响下，1996年我国由农业部立项实施“中国超级稻”育种计划，其产量指标见表6-1。

表6-1 超级稻品种（组合）产量指标（袁隆平，2002）

续表

注：连续两年在生态区内2个试点（每个试点100亩）的表现。

中国超级稻（超高产水稻）育种的产量指标随着时代、生态区和种植季节不同而不同。袁隆平院士建议，在育种计划中以单位面积的日产量而不用绝对产量作指标更为合理。因为水稻生育期的长短与产量的高低密切相关，要求生育期相差巨大的早熟品种和迟熟品种具有相同或相近的绝对产量，显然是不合理的。袁隆平院士后来又根据杂交水稻育种水平和产量情况，提出“十五”期间超高产杂交水稻的育种指标是稻谷产量为100 kg/（hm2·天），即6.67 kg/（亩·天），株高为100 cm，茎秆长为 75 cm，穗长为25 cm。鉴于长江流域双季早稻的温光条件不如中稻、晚稻，湖南两系杂交水稻研究协作组把双季早稻的指标定为90 kg/（hm2·天）即6 kg/（亩·天）。

2001年国家杂交水稻工程技术研究中心与香港中文大学提出一个合作研究计划，采用分子生物技术与常规育种相结合的途径，培育第三期超级杂交水稻，到2010年一季稻大面积产量为900 kg/亩。（原计划第一期超级杂交稻产量为700 kg/亩；第二期超级杂交水稻产量为800 kg/亩；第三期超级杂交水稻在2015年实现产量为900 kg/亩。

近几年来，广西农业科学院水稻研究所育成广西首批超级稻组合：桂两优2号（亩产740.38 kg）、特优582（亩产712.67 kg）、特优649（亩产735.57 kg）及后续品种特优831、特优7571等。实践证明，双季杂交水稻组合也能够培育出超高产的新组合。广西大学莫永生教授2004年提出高大韧育种设想，经过几年的实践，育成的高大韧8号、高大韧10号等苗头组合在广西多点试种示范均比Y两优2号（广西超级稻主推品种）增产25%以上。不管是叫超级稻还是高大韧稻，在产量要求突破每亩700 kg的目标时，其植株高大、茎秆粗壮、穗大粒多等农艺性状指标必须突破原有的矮秆育种的株型标准，特别是目前亩产超过900 kg的超级稻株高均在130~155 cm。所以，超级稻、高大韧新株型是今后水稻育种的主攻方向。

2014年11月中央电视台现场直播了国家杂交水稻中心第四期超级稻实地测产验收。经过专家组的现场连片收割，实地测产，其平均亩产达到1 020 kg以上。这是我国超级稻育种的最新成果，也是我国南方双季稻育种必须追赶的新目标，更是弱感光及感光型杂交水稻育种必须面对的重大技术难题。把国家超级稻育种目标作为弱感光及感光型杂交水稻的育种目标，紧紧跟上国家超级稻育种步伐，是弱感光及感光型杂交水稻育种的根本出路。