水稻雄性不育株“野败”在三亚的发现,为杂交水稻的成功研制打开了一扇窗。提起南繁,袁隆平院士常感慨地说:杂交水稻已经遍植大江南北,但很少有人注意,几乎所有的水稻优良品种都是从海南繁育出来的。是海南培育了我,也培育了中国的杂交水稻。
相对于其他南繁作物,杂交水稻发展至今,海南提供了“野败”和海南红芒野生稻等重要的种质资源。据初步统计,海南的水稻种质资源有529份,其中籼亚种233份,粳亚种296份,其中不少资源具有抗逆性强、耐热、品质好的优良性状。
(一)南繁水稻育种材料新突破
中国著名的水稻专家、“中国稻作科学之父”丁颖早在1932年至1937年就开始利用南方气候条件对水稻进行周年播植生育观察。1961年左右北方有些省开始利用南繁进行水稻、陆稻等新品种的繁殖和选育。
1968年袁隆平院士冬季开始在三亚地区开展水稻南繁育种工作。1970年11月23日,袁隆平助手李必湖和南红农场职工冯克珊在崖县(现三亚市)南红农场的水沟边发现一株野生稻花粉败育型雄性不育株,袁隆平给它定名为“野败”,“野败”的发现是三系法杂交水稻研究的重要突破口。
1、三系法杂交水稻技术研究
袁隆平团队利用在海南三亚发现的“野败”,仅仅用了五年,先后解决了三系配套、制种产量低等问题,从而快速将三系法杂交水稻投入生产应用。
颜龙安带领课题组在1972年选育出野败籼型不育系"珍汕97A",是我国应用时间最长、选配组合最多、推广面积最大、适应性最广的不育系。在1982-2003年期间,利用“珍汕97”配组的杂交稻累计推广种植18.744亿亩,占全国种植杂交稻总面积的47.59%。
明恢63是谢华安于1981年春育成的,它是我国人工制恢研究中第一个取得突破的优良恢复系。其恢复力强、恢复谱广、配合力好、综合农艺性状优良、抗稻瘟病、制种产量高。全国各育种单位利用明恢63作为恢复系选育的骨干亲本,先后至少育成了617个新恢复系。从1990-2009年,这些恢复系配组的组合累计推广面积12.2亿亩。其中汕优63(珍汕97A×明恢63)累计推广面积超过10亿亩。
朱英国团队利用海南红芒野生稻与常规稻杂交选育出红莲型不育系,其中红莲型与袁隆平的野败型、日本的包台型,被国际公认为三大细胞质雄性不育类型。
周开达、朱英国等先后选育出其他细胞质雄性不育系:D型、冈型、马协型、包台型等不育系,丰富了我国不育细胞质,为杂交水稻在全国范围内推广打下了坚实基础。
2、两系法杂交水稻技术研究
1987-1995年,由湖南杂交水稻中心牵头,联合全国16家单位进行协作攻关两系法杂交水稻研究,历经九年,两系法杂交水稻技术研究获得成功。
培矮64S是罗孝和等人利用培矮64为轮回亲本,与农垦58S杂交,其杂种后代经长沙、海南多代双向选择育成的籼型水稻低温敏雄性不育系。培矮64S是我国推广面积最大的光温敏核不育系,由其配组的品种两优培九累计推广面积超过1.2亿亩。
Y58S是邓启云利用安农S-1 、培矮64S 等品种杂交,其杂种后代经长沙、海南多代双向选择育成的广适性水稻光温敏不育系。Y58S已成为我国两系杂交稻骨干亲本,国内100多家科研单位和种业公司引进配组,选配的Y两优系列强优势组合通过省级以上审定的41个。
(二)南繁水稻新品种结硕果
1、实施超级稻工程
为满足全国人民对粮食的需求,农业部于1996年立项超级杂交稻育种计划。截至2018年,经农业部确认可冠名超级稻的水稻品种已达到131个。
|
目标产量 (Kg/亩) |
完成时间 |
代表品种 |
年推广达到1000万亩时间 |
第一期 |
700 |
2000 |
两优培九 |
2002 |
第二期 |
800 |
2004 |
Y两优1号 |
2015 |
第三期 |
900 |
2012 |
Y两优900 |
—— |
第四期 |
1000 |
2014 |
湘两优900 |
—— |
注:其中目标产量指在同一生态区两个百亩示范片,连续两年的平均产量。
2、强优势粳稻优质品种显成效
以国家粳稻工程技术研究中心、黑龙江省农科院、辽宁省农科
院、吉林省农科院等科研院所为主体,南繁育种在强优势粳稻优质品种的选育方面,同样取得了显著成效。
“辽粳454”在辽宁推广种植面积达20万公顷,创造了辽宁省内品种年种植面积的历史新高;“辽粳294”既高产又优质,是辽宁省水稻生产上应用面积最大的优质米品种。
“吉粳88”亩产740公斤以上,2006年在吉林省种植面积已达30万公顷,占水田面积的40%,打破了吉林省自20世纪80年代以来单一品种推广面积的记录,创造了巨大的经济效益和社会效益。
国家粳稻工程技术研究中心选育的“隆优”、“隆粳”系列水稻品种近年来在东北和黄淮海稻区大面积推广种植,部分品种已成为当地的主栽品种。“隆优619”于2013年在国际水稻所世界水稻生态适应性试验印度试验点中产量居第一位。
3、走出去贡献中国力量
从全球水稻主产区来看,主要是东亚、东南亚和南亚。东南亚与南亚水稻面积是中国的3.36倍,因而东南亚杂交水稻未来的市场空间巨大。海南是我国唯一的典型热带海洋性季风气候区,与东南亚国家的生态类型相似。利用南繁基地整合科研资源,培育适合东南亚、南亚地区推广的优质多抗高产广适性杂交水稻新组合,然后通过国外的育种站、测试站进行品种测试、区域试验,并获得市场准入资格,能够有效的推动杂交水稻在东南亚、南亚等“一带一路”国家的大面积推广。
为开发东南亚杂交水稻市场,我国大型种业公司相继在国外设立育种站、种子生产基地等。据统计,现在世界上已有20多个国家和地区引进了我国的杂交水稻,特别是东南亚国家,国外每年约有600万公顷水稻面积应用杂交水稻。
(4)典型水稻南繁育种成果展示
序号 |
品种名称 |
亲本组合 |
选育单位 |
南繁概况 |
1 |
籼优63 |
珍籼97A/明恢63 |
福建省三明市农科所 |
1977-1980年连续4年到海南崖城进行加代扩繁,至F7代定名为籼优63。 |
2 |
D优63 |
D籼A/明恢63 |
四川农业大学 |
以D汕A为母本,明恢63为父本,经四川、海南两地往返选育而成。 |
3 |
特优63 |
龙特甫A/明恢63 |
福建省漳州市农科所 |
以龙特甫A为母本,明恢63为父本,经福建、海南两地往返选有而成。 |
4 |
两优363 |
360S/明恢63 |
贵州省农科院水稻所 |
1997年用3605与明恢63配组,同年冬季在海南进行水稻所Fl代的观察,结果该组合表现优良,增产显著。于2000年通过贵州省审定。 |
5 |
培矮64S |
农垦58S/培矮64 |
国家杂交水稻工程技术研究中心 |
F2代与培矮64回交,其杂种后代经长沙、海南多代双向选择育成。 |
6 |
广占63S |
N422S/广占63 |
北方杂交粳稻研究中心、合肥丰乐种业 |
以N422S为母本,与广占63杂交,采取南北不同生态鉴定汰选相结合及“籼粳架桥”的方法,经过11代的选育,培育了广占63S。 |
7 |
辽粳294 |
79-227/辽粳326 |
辽宁省稻作研究所 |
1987年,人工杂交后经7代系选而成,多次在海南加代繁育。 |
8 |
辽粳454 |
辽粳326/84-240 |
辽宁省稻作研究所 |
1985-1989年经过6代系统选育,多次在海南加代繁殖选育而成。 |
9 |
辽星9号 |
辽粳294/辽粳454 |
辽宁省稻作研究所 |
经辽宁、海南两地多次往返选育而成,2005 年通过国审。 |
10 |
吉粳88 |
奥羽346/长白9号 |
吉林省农科院水稻所 |
1999-2011年多次送海南加代扩繁、进行抗稻瘟病性、性状稳定性鉴定。 |