簡介

世界上最早的雜交水稻誕生于1981年。這種由中國工程院院士袁隆平培育成功的秈型雜交水稻，不僅解決了中國人多糧食少的問題，也給世界糧食產(chǎn)業(yè)帶來了一次綠色變革。早在1763年，柯路德便已經(jīng)開始對雜交品種進(jìn)行研究與觀察。1876年，達(dá)爾文指出，雜交品種中兩性因素會發(fā)生某種程度分化，從而使雜交品種具有一定優(yōu)勢。進(jìn)入到20世紀(jì)之后，各種雜交品種相繼出現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，但是雜交水稻實(shí)體方面一直是一個空白。

1960年，當(dāng)時是湖南省黔陽農(nóng)校教師的袁隆平在早稻育種試驗中，發(fā)現(xiàn)了一株性狀優(yōu)良的水稻植株。袁隆平對這株特殊的水稻進(jìn)行了長達(dá)兩年的深入研究與分析，最終斷定它是一株天然的雜交水稻植株。1964年，袁隆平開始致力于雜交水稻優(yōu)勢利用的研究。經(jīng)過大面積的農(nóng)業(yè)試驗與科學(xué)研究，1973年，世界上第一株秈型雜交水稻終于在我國培育成功。袁隆平也因此獲得了“雜交水稻之父”的稱號，并獲得了多項國際大獎。

特點(diǎn)

根系發(fā)達(dá)，分蘗性強(qiáng)，莖稈粗壯，穗大粒多，米質(zhì)優(yōu)良，適應(yīng)性廣，抗逆性強(qiáng)，畝產(chǎn)超千斤。

歷史起源

新中國成立以來，中國在農(nóng)業(yè)科技上的一項舉世矚目的成就是秈型雜交水稻的育成。這項技術(shù)自1976年在全國大面積推廣以后，僅至1994年，就已使中國的稻谷累計增產(chǎn)達(dá)2400億公斤。此外，該技術(shù)還被出口到美國等國家和地區(qū)。

雜交水稻的研究始于1964年。當(dāng)時任職于湖南省安江農(nóng)校的袁隆平最先發(fā)現(xiàn)了水稻天然雄性不育株，便帶領(lǐng)助手們開展了有關(guān)研究。他們利用野生不育株在中國首先實(shí)現(xiàn)了雜交水稻三系（不育系、保持系和恢復(fù)系）配套的重大突破（1973年），并解決了雜交水稻"優(yōu)而不早"、"早而不優(yōu)"等許多技術(shù)難題。雜交水稻技術(shù)在全國的推廣應(yīng)用使中國成為世界上第一個在水稻生產(chǎn)上利用雜種優(yōu)勢的國家。

品種分類

水稻品種就分為粳型和糯型，加工成秈米、粳米和糯米。

雜交水稻，是由兩個具不同遺傳特性的水稻品種或類型，一個作為母本，一個作為父本，經(jīng)有性雜交之后而產(chǎn)生的一種新的雜合體。這一種雜種的第一代，在生產(chǎn)優(yōu)勢、適應(yīng)性與經(jīng)濟(jì)性等方面勝過母本以及父本，這一現(xiàn)象稱為雜交優(yōu)勢。

發(fā)展歷史

秈型雜交水稻的誕生1981年，袁隆平等發(fā)明的“秈型雜交水稻”獲得了中國第一個國家發(fā)明獎特等獎。因為這項發(fā)明使中國的水稻育種技術(shù)躍居國際領(lǐng)先地位，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，并作為中國第一項農(nóng)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓美國。聯(lián)合國教科文組織總干事姆博稱袁隆平取得的成果是繼70年代國際培育半矮水稻之后的“第二次綠色革命”。國際水稻研究所所長、印度前農(nóng)業(yè)部長斯瓦米納森博士稱袁隆平為“雜交水稻之父”。

所謂雜交水稻，是由兩個具有不同遺傳特性的水稻品種或類型，一個作母本，一個作父本，經(jīng)有性雜交以后而產(chǎn)生的一種新的雜合體。這種雜種的第一代，在生產(chǎn)優(yōu)勢、適應(yīng)性及經(jīng)濟(jì)性等方面勝過母本和父本，這種現(xiàn)象稱為雜交優(yōu)勢。

雜交優(yōu)勢的利用，早在中國秦朝就有記載，生產(chǎn)上也有成功的應(yīng)用。

1763年，柯路德開始對雜種優(yōu)勢現(xiàn)象進(jìn)行觀察研究；1866年，孟德爾根據(jù)豌豆試驗，首次提出雜種活力一詞；1876年，達(dá)爾文提出雜種優(yōu)勢是由于兩性因素具有某種程度的分化所致；20世紀(jì)初，美國科學(xué)家沙爾提倡種植雜種玉米，1936～1945年間，美國大力推廣；中國自50年代起開始廣泛推行雜交玉米、雜交高粱的品系選育和制種技術(shù)。但是，水稻雜交育種方面的研究一直是薄弱環(huán)節(jié)。

直到60年代，農(nóng)業(yè)科技界仍然不敢想象能在生產(chǎn)中利用雜種優(yōu)勢。因為水稻是自花授粉作物，即雌雄同花，人工雜交制種困難。

1960年春，當(dāng)時是湖南省黔陽農(nóng)校教師的袁隆平在進(jìn)行早稻常規(guī)育種試驗時，他發(fā)現(xiàn)一顆性狀優(yōu)異、穗大粒飽的秈型水稻植株。他將這一植株的成熟種子收藏起來，第2年春，播在試驗田里。不久，長起來的植株越來越參差不齊，后來，稻苗揚(yáng)花、灌漿、抽穗了，但是沒有一顆植株的性狀能超過它們的前代。仔細(xì)分析后，袁隆平意識到他所發(fā)現(xiàn)的那棵特別優(yōu)異的植株是一顆天然雜種。

根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，袁隆平產(chǎn)生了一個大膽的念頭：既然天然雜種水稻具有第一代優(yōu)勢，就應(yīng)該通過雜交途徑讓這一優(yōu)勢為生產(chǎn)服務(wù)。1964年，袁隆平在中國首先開始了水稻雜交優(yōu)勢利用的研究。那年7月5日，經(jīng)過連續(xù)14天頭頂烈日，腳踩爛泥，手持放大鏡，不停地觀察，袁隆平終于在茫茫稻海里找到了一株雄性不育的水稻。他小心地把這株稻子移栽到試驗盆里，并用別的水稻花粉和它雜交，使它留下種子，成功地繁殖了一代雄性不育的稻種。同年，他又發(fā)現(xiàn)了兩株雄性不育株。第2年，他又發(fā)現(xiàn)了4株雄性不育株。

在兩年觀察實(shí)驗的基礎(chǔ)上，1965年冬，袁隆平寫出論《水稻的雄性不孕性》。他用科學(xué)的實(shí)踐證明，水稻具有雄性不孕性。他同時預(yù)言，利用雜交水稻的第一代優(yōu)勢，將給水稻生產(chǎn)帶來大面積、大幅度的增產(chǎn)。他的論文和預(yù)言，引起了國家科委的極大重視和支持。

自1964年發(fā)現(xiàn)第一棵雄性不育株后，袁隆平連續(xù)奮戰(zhàn)6年，先后用了1000多個品種，做了3000多個組合進(jìn)行多方面的探索，然而效果卻不理想。他們又通過細(xì)致的總結(jié)，反復(fù)思考，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交具有遺傳優(yōu)勢。于是，他們決心用野生稻再進(jìn)行研究。

1970年，李必湖到海南島尋找野生稻。10月23日，在農(nóng)場馮克珊在崖縣南紅農(nóng)場荔枝溝村的一片沼澤地里，他們找到了一大片野生稻，并從中發(fā)現(xiàn)了一棵雄性不育株。他們對這棵野生稻進(jìn)行了精心培育。第2年開春，野生稻分孽后，他們把它分成48株。為了給野生稻授粉，他們連續(xù)蹲在田里等候著每朵稻花的開放。每開一朵花，就授一次粉，一共花了4天時間給63朵花授完了粉。最后，他們成功地收下了少量而珍貴的種子。袁隆平給它取名為“野敗”。這一重要成果，為雜交稻種的選育成功，打開了一個突破口。隨著成功，秈型雜交水稻的研究已逐步推向了全國。

1971年，秈型雜交水稻研究被列為全國農(nóng)業(yè)22個重點(diǎn)項目之一。

1973年，秈型雜交水稻在中國正式培育成功。在雜交水稻培育成功后，科技人員又突破了繁殖制種這一難關(guān)。本來，其他一些國家研究雜交水稻優(yōu)勢比中國早，但一直未能用于生產(chǎn)，其原因除了沒有培育出穩(wěn)定的不育系和強(qiáng)優(yōu)恢復(fù)系外，其繁殖制種沒有過關(guān)，也是重要原因。制種中的難題是父、母本開花期往往不能相遇，授粉十分不便；而且，有的母本穗子有包頸現(xiàn)象，穗抽不完全。因此，開始每畝只能制種10多斤，這樣不僅成本高，且有礙大面積推廣。針對這個問題，科技人員和制種人員，經(jīng)過反復(fù)研制，使制種產(chǎn)量在短短幾年迅速提高到每畝100多斤。繁殖制種和栽培技術(shù)問題的解決，使雜交水稻很快用于生產(chǎn)，迅速大面積在全國推廣開來，從而產(chǎn)生巨大效益。

獲得成就

中國自1974年開始試種秈型雜交水稻，至1983年，累計全國種植面積5.1億畝，增產(chǎn)稻谷500多億斤，平均每畝增產(chǎn)100斤以上，最高畝產(chǎn)達(dá)1700多斤。雜交水稻在國際上也引起巨大反響，許多國家和地區(qū)紛紛要求轉(zhuǎn)讓這項技術(shù)。

1977年，被柬埔寨引種試驗成功。1978年，朝鮮專門派代表團(tuán)來中國考察并索取材料。1979年，被菲律賓國際水稻中心所引種。

1980年，以中國第一個農(nóng)業(yè)技術(shù)專利轉(zhuǎn)讓給美國后，通過對比試驗表明，中國秈型雜交水稻平均畝產(chǎn)比該國水稻良種增產(chǎn)165.5%～180.3%。

至1989年，世界上已有20多個國家和地區(qū)引進(jìn)、轉(zhuǎn)讓了中國的秈型雜交水稻。

1979年，袁隆平等代表中國在國際水稻年會上宣讀雜交水稻論文后，博得了來自各國200多位水稻專家的高度評價，公認(rèn)中國雜交水稻居世界領(lǐng)先地位。雜交水稻不僅在生產(chǎn)上為大幅度提高水稻產(chǎn)量開辟了新途徑，而且在學(xué)術(shù)上為自花授粉作物闖出了利用雜種優(yōu)勢的新路子，大大豐富了農(nóng)作物遺傳育種的理論與實(shí)踐，成為人類水稻種植史上一次重大的飛躍。

1981年，袁隆平培育成功秈型雜交水稻獲國家發(fā)明特等獎。

意義

中國秈型雜交水稻育成，大大豐富了水稻遺傳育種的理論和實(shí)踐，在國際上產(chǎn)生了巨大的影響，世界上許多著名水稻專家認(rèn)為，中國的雜交水稻研究和推廣居領(lǐng)先地位。雜交水稻的育成，為水稻大幅度增產(chǎn)開辟了新的途徑，它的應(yīng)用被稱為“新的綠色革命”，為改善人類的糧食供應(yīng)立下了汗馬功勞。

制種技術(shù)

隔離區(qū)的選擇

雜交水稻制種和親本繁殖都要求在隔離的條件下進(jìn)行。根據(jù)各地情況，可采用空間隔離，即在制種田周圍100m內(nèi)，除父本外不得種植其它水稻品種；周圍如種植粳稻，隔離應(yīng)在200m以上，也可采用自然屏障，如山嶺、村莊、河壩等，總之，母本不得授非父本花粉。

計算

同的制種組合，父母本播期各有差異。因此，在播前應(yīng)嚴(yán)格掌握父母本的生育期，確定各自的播期，保證父母本雙方花期相遇，才能授粉良好，獲得高產(chǎn)。一般說，父母本同時始穗為最合適，為延長授粉時間，加大花粉量，父本以二期播種為最好。

確定

父母本的種植比例要考慮父本有足夠的花粉量，保證母本授粉良好，又要爭取母本有較大的面積，以增加種子產(chǎn)量。在生產(chǎn)實(shí)踐中，父母本的移栽行比，一般采用2:14～16，東西行向。株距：父本13.3×33.3cm；母本10～13.3cm，父母本均雙本栽插。一、二期父本各一行，每畝父本0.34萬穴，母本0.363萬穴。制種時，保證母本播后形成足穗。

花期預(yù)測及調(diào)整

在水肥管理的同時，應(yīng)考慮到父母本花期相遇問題。由于大田會遇到各種問題，調(diào)整花期措施應(yīng)因田而異，不能千篇一律，調(diào)整花期應(yīng)越早越好，爭取主動。（一）花期預(yù)測從倒三葉出現(xiàn)前開始取樣檢查，每次取10～20穴整叢剝查。也可根據(jù)葉齡指數(shù)法在前期及早進(jìn)行花期預(yù)測。幼穗分化共分8期，各期標(biāo)準(zhǔn)為：一期看不見、二期苞毛現(xiàn)、三期毛茸茸、四期粒粒現(xiàn)、五期穎殼分、六期粒半長、七期穗轉(zhuǎn)綠、八期穗出現(xiàn)。盡管不同的組合，前期幼穗分化有快慢之分，進(jìn)入四、五期后要保持同期，確保父母本同期抽穗。（二）花期調(diào)整花期調(diào)整應(yīng)越早越好，可采用三種方法調(diào)整，花期相差3天以內(nèi)，可用“920”調(diào)整。如果花期相差過大，可以采取促的方法結(jié)合“920”進(jìn)行調(diào)整。對發(fā)育過慢的親本，每畝噴施磷酸二氫鉀2～3次，每次100～150g、對水30～40kg，可促進(jìn)早抽穗1～2天。另外，還可對父本采取旱控水促措施，能推遲或提早抽穗3天左右。

去雜保純

純度是雜交種的生命，從穗田到收獲前，要多次進(jìn)行田間去雜，把與父母本不同顏色，不同株型，不同熟期，過高過矮的雜株，變異株及時拔除，尤其是見穗3℃以前去雜，是生產(chǎn)出高純度種子的關(guān)鍵。同時，收、運(yùn)、脫、曬等過程中，要有專場，專用脫粒設(shè)備及貯藏設(shè)備，嚴(yán)防機(jī)械混雜。

適時收獲

由于制種田母本屬異花授粉，稻粒間成熟度差異很大，若收獲過早，易造成秕粒增多，粒重下降，進(jìn)而影響產(chǎn)量。因此，應(yīng)等大部分稻種黃熟，其余大半飽時及時收獲。