杂交水稻生物技术
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杂交水稻生物技术范文第1篇
关键词：国内国外；水稻育种；研究现状；发展趋势
中图分类号：S511 文献标识码：A
1 前言
无论是在发达国家，还是在发展中国家，粮食安全问题一直是一个国家安全的威胁，可以说粮食安全问题不再是一个地区或一个国家的问题，而是全球的一个重要问题。针对粮食因素，一些国家已经付诸实践仔细研究。如：日本，它是在20世纪80年代实行了超级稻育种计划。而且我国也不甘落后，在1996年正式启动了水稻超高产育种项目。虽然我国相对其他国家而言起步较晚，但无论是应用基础研究还是育种实践上都取得了重要进步。因此，本文主要针对国内和国外的水稻育种研究的现状进行简要说明，以供有关人士参考。
2 国内水稻研究现状
近些年来，我国水稻育种业有了较大的进步，虽然不能同发达国家相比，但在第3世界中已经处于领先地位。分别体现在：
2.1 我国水稻研究项目
我国在1996年实行了中国超级稻研究的重大项目，这项计划为期10a。
2.2 我国常规稻的超高产育
这种育种方法主要是在矮化、从化育种的基础上进行实施的，因为矮生早长水稻的特点是能够较早的长出较大、较厚、较长的叶片，提高了叶面积指数，这样利于营养物质的大量合成和储存。本着这种思想，专家们育出了一批理想的品种。
杂交水稻的育种主要有袁隆平提出，这种育种方法分为一系、二系、三系。三系法具有品种间杂种的优势，二系法具有亚种间杂种的优势，一系法具有边缘杂种的优势。这3种方法优势的利用使育种取得了良好的效果，并培育出一部分新品种，取得了显著的社会经济效益。
3 国外水稻研究现状
随着全球经济一体化进程的加快，水稻育种业全面发展，并且逐步向全球化、产业化、高技术化迈进。具体体现在以下几个国家：
3.1 美国育种技术
目前，美国使用转基因技术进行育种，并且这种技术由美国主宰。转基因技术打破了传统的育种方法，并且有望实现高品质、特用专用、高产量、多用途，以及目标育种和定向育种。这种技术在玉米和大豆上的使用最引人注目，组成了转基因玉米和大豆育种。
3.2 日本育种技术
1981年，日本实行了超高产育种计划，这个计划历时15a，全称超高产水稻开发及栽培技术的确立。
3.2.1 育种计划的目标
超高产育种技术的目标是培育、选育产量潜力高的品种为主，辅之相应的栽培技术，以及选育抗寒、抗倒伏早熟高产的品种。
3.2.2 育种计划存在的缺陷
虽然超高产育种计划育出的品种产量高，但是品质较差，因此使品种的商品价值较低。日本在这次超高产育种计划方面没有取得进步，最终放弃了高产育种计划，重新回到了实用性品种的选育上。
3.3 国际水稻所育种技术
国家水稻研究简称IRRI，在20世纪80年代后期实行了新株型育种计划，全称新株型的超高产育种计划。这个计划的特点是水稻所的育种、生理、栽培等学科的科学家根据水稻形态、生理、物质生产等与产量的关系进行研究。
3.3.1育种计划的目标
这种育种计划的目标是新株型分蘖少，适宜直播可以移栽，不但具备发达的根系，而且能更有效地从土壤中吸收养分。对于品种的要求是株高90～100cm，生育期100～130d，每株200～250粒。茎秆要坚硬，叶片挺而厚，叶色深绿。品种的加工品质好，而且还能抗多种病虫。
3.3.2育种计划存在的缺陷
新株型的超高产育种计划虽然取得了一定的进步，完成了一批新株型，蕙系比较大，但这些新品系、新株型却没有完全稳定，而且结实率低，籽粒不饱满，抗性弱。
4 国内杂交水稻育种技术发展趋势
近些年来，随着我国经济的发展，科学技术的进步，我国水稻育种技术已经取得了重大的进展，其中要数杂交水稻育种技术效果显著。
我国杂交水稻的研制成功使我国农业的发展取得了重大进展。这主要体现在水稻单产的大幅度提高以及创造了巨大了社会效益和经济效益。而且为我国粮食供需平衡做出了重大贡献，同时也推动了其他国家杂交水稻的研究与发展。今后，这种技术将更好的发展下去，并且会继续扩大推广面积。
5 国外水稻育种技术发展趋势
目前国外水稻育种技术的发展已经取得了相当大的进步，主要采用的技术是杂交育种等常规技术。但是随着科学技术的发展与进步，近20a来，各国正在采用基因工程等生物技术研究水稻的育种。本文主要以日本为例进行说明。
5.1国际水稻育种技术的目标
国际水稻育种技术的目标是提出理想的新株型育种技术，培育出高产、优质、抗性强的水稻新品种。
5.2日本水稻育种技术的发展趋势
日本所采用的技术是转基因技术，转基因技术具有可将水稻中所不具有的外源基因导入水稻，不但可以弥补遗传资源的不足，还可以丰富基因库，促进水稻育种的发展。近些年来，日本在水稻育种技术上有新的突破，利用转基因技术使水稻的光合作用能力增强了10%，同时也提高了水稻的营养价值。
6 结语
目前，国内外在水稻育种方面均取得了较大的进步，采用的技术有生物技术、转基因育种技术、电子信息、辐射育种、航天育种，其中生物技术在国际上充分显示了巨大的生命力。这些技术的应用，不但给水稻育种带来重大的突破，而且会培育出质量更优、产量更高、更适应人类的新品种。
参考文献
[1]陈温福，徐正进.水稻超高产育种理论与方法[M].北京：科学出版社，2007.
[2]程式华.中国超级稻育种[M].北京：科学出版社，2010.
[3]顾铭洪.水稻高产育种中一些问题的探讨[J].作物学报，2010，36（9）：1431-1439.
[4]陈志德，仲维功，杨杰等.不用类型水稻品种品质性状间相关关系的分析[J].上海交通大学学报：农业科学社，2003，21（1）：21-25.
杂交水稻生物技术范文第2篇
中国种业难题
本来已经在世界植物学界基础研究领域颇有建树，40岁就可以在美国耶鲁大学终身冠名教授的光环下，安享各种荣誉的邓兴旺，身上一直有种紧迫感。他原以为那只是自己从湘西大山走出去的冲动，或者是在北大不断超越原有知识极限的充实感，甚至是在美国得到青年总统奖和生物学界最高奖时的激昂，但最终他发现，都不是。父母1998年到美国探亲时的简单问题：你究竟在做些什么？让邓兴旺猛地回想起自己求学的初衷――是那些因几分之差终生在大山深处劳作的同乡，那些为提高单产不得不用肥用命，眼见儿女远离、山川被污染束手无策的父老乡亲们，在内心深处支持着他一直勇往直前。“原以为可以‘功成名就’的学术修养，究竟能为生养自己的父老乡亲、为培养自己的祖国做些什么实实在在的事？”带着这样的疑问邓兴旺从2000年开始往返于中美之间，寻找答案。
而2000年前后，也是中国种业大发展、大困惑、大变革的年代，1999年6月，以袁隆平的科研团队为班底成立了袁隆平农业高科技股份有限公司，并于2000年在国内A股上市，而素有紧凑型玉米之父的李登海也在2000年成立了山东登海种业股份有限公司，最终在2005年国内A股上市，中国的种业开始改变了研究院所――国家推广的计划经济形态，逐步与市场接轨。种业发展的结果，是我国用世界9％的耕地解决了世界21％人口的吃饭问题，对世界粮食安全做出了重大贡献。我国粮食生产连续跨越3亿、4亿、5亿吨台阶，粮食、棉花、油料、蔬菜、水果、肉类、禽蛋和水产品等主要农产品的产量，连续多年位居世界第一。
经过了30多年的发展，我国现有8700多家种子企业，种子零售商超过10万家。但是，前20强种子企业销售额的总和仅相当于美国孟山都公司销售额的22％。种子研发力量分散、规模有限，导致重复研究，资源浪费。而且在8700多家种子企业中，育繁推销一体化企业仅有95家，大部分企业没有自主研发能力，88％的品种出自科研单位。中国种业潜在市场规模将达到900亿元左右，外企就在家门口徘徊，现有技术对土地和水资源的利用已经到了极限，对农村环境的破坏也无可奈何，无论是从粮食安全的角度还是从可持续发展的角度，中国高科技、大规模种业时代的到来，都呼之欲出。
邓兴旺的“中关村方案”
邓兴旺回到国内后，中关村为他提供了多样的发展可能。
首先是北京大学在2000年聘请他为长江特聘讲座教授。能够回到自己科学梦想的起点，邓兴旺不但把自己1998年组织起来的“北京大学植物分子生物学与发育遗传学暑期免费讲习班”从最初的40人听课发展到2006年的800人大课的国内接触前沿信息的主要渠道之一；而且他在北大和耶鲁之间积极沟通，于2001年促成了耶鲁在本土之外的第一个合作中心“北大－耶鲁植物分子遗传及农业生物技术联合研究中心”的成立，使北大在相关领域的学术研究与人才培养一步就踏了国际快车道。
北大对邓兴旺的回归也格外看中，2000年9月，在国家科技部、北京市科委、北京大学的共同倡导和支持下，由北京大学、中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国农业科学院生物技术研究所、北京市农林科学院等单位共同组建了北京未名凯拓农业生物技术有限公司，暨国家作物分子设计中心，特意把国际专家咨询委员会主任的位置留给了邓兴旺，并任用他为首席科学家。国家分子作物设计中心，成了邓兴旺招贤纳士，真正实现自己服务于农民理想的大舞台。
在邓兴旺的力主之下，北京未名凯拓专门在中国杂交水稻的故乡湖南成立了分子作物设计分中心，在袁隆平的超级杂交稻种子基础上，进行分子育种和第三代杂交水稻育种技术的研发。袁隆平的两系法杂交稻育种是继三系法杂交水稻之后水稻遗传育种上的又一重大科技创新，能简化繁殖和制种程序，但采用的不育系的育性受到环境的温度和光照变化影响，增加了制种风险，造成两系杂交法难以推广，因此培育不受环境影响且可自主繁殖的稳定不育系已经成为两系杂交技术广泛应用的技术瓶颈，是一项世界性难题。
世界难题自然有世界性的解决方法。2007年邓兴旺带了一个美国学生到家乡湖南沅陵考察中国农村、农业现状。所到之处，河里没了鱼虾，地力因为长期使用化肥而退化，环境也出现了不同程度的污染。邓兴旺敏感地意识到这是高产要求和生物技术水平之间的巨大落差造成的不可逆的结局，出路只有一条，尽一切可能真正提高中国生物育种技术的整体水平！他回到美国后，就写了一本中国农业生物技术的历史、现状与发展的书，在国际学术界产生了巨大的影响。因着这本书，邓兴旺的视野扩展到了中国和世界的种子产业发展前沿，世界种业公司也知道了中国的邓兴旺。
当邓兴旺代表北京未名凯拓与美国海外先锋公司（杜邦公司的子公司，全球最大的种业公司）谈合作时，先锋公司每年出2000万研究经费，而中国人出人才，出核心技术的条件，先锋公司最终接受了。中国人占了主导，这在先锋公司的对外合作中是绝无仅有的，但他们相信邓兴旺的学术水准，更接受了邓兴旺一个很奇怪的逻辑：如果先锋公司在中国没有一个可以平等对话的对手，中国全面开放种子市场的时间表只可能无限期的延后。在国内种业公司对外资公司一片严防死守的紧张空气中，宽容的中关村也接受了邓兴旺这种变被动为主动的引进外资的方法，对合作给予了大力支持。
支持很快见到了成效，邓兴旺成为湖南未名凯拓的董事长兼首席科学家，有充足资金和技术，并与本土原有技术完美结合，邓兴旺解决了常规杂交育种过程中资源利用率低、育种周期长等瓶颈问题。利用花粉致死基因使带有外源育性基因的花粉致死，使杂交后代中不含转基因元件，建立了稳定的、能自我繁殖的、恢保一体的新型不育杂交育种体系。“杂交水稻之父”袁隆平指出，这样的新型不育系兼具三系法的稳定性和两系法配组灵活性的优点，比三系、二系又进了一步，并称之为“第三代杂交育种技术”(G3育种技术)。新技术是种子领域的通用技术，可以准确地培养出高产、耐旱、抗虫并可以自我繁育的后代，中国的农民有福了。
技术成熟后，北京马上成立了新的创制中心，专门负责新技术的制种和大规模推广工作，中国未来的粮食安全有了自主的，根本性的保障。从技术到资金到产业化，中关村没有丝毫的拖泥带水，邓兴旺的人生也达到了一个新的高度。
根深才有未来
邓兴旺今日的成就有赖于北大、耶鲁对他的培养，更有赖于中关村、海内外华人科学界对他的信任与支持，从根本上讲，他纯粹的个人奋斗精神和对故土强烈的责任感是决定性的因素。
北大是邓兴旺的起点，1979年16岁的邓兴旺来到北大时，七,八位舍友,中青少皆有，身份更是五花八门，有来自各地的学生，有当过多年干部的地方官员，还有见多识广的北京子弟。从他们身上，邓兴旺感到了一种更深层次的震撼。他觉得这些同学用短短的十几二十年就走完了家乡人一辈子甚至几辈子都走不完的路，有着另一种完全不同的生活。但认真想来，人们在出生时都差不多，后天知识和经验积累中的巨大差异才是城乡差别的根源。如果这些判断是正确的，那么大学对自己而言并不只是宁静的读书的地方，而是给了自己一个在知识和社会经验上赶上舍友、赶上一个时代的机会。想到这里，邓兴旺长长地出了一口气。
在后来的七年里，不管学习多么紧张，同学们总能见到邓兴旺的脸上挂着灿烂的笑容，一问才知道他总觉得学校的灯光对他有特别的优待，图书馆的灯光宁静宽阔，实验室的灯光可以亮到天明，把小时候用煤油灯时的担心一扫而光。灯光，对他来说本身就是一种享受。其它的快乐就更多了，且不说食堂的伙食口味尚佳，他的舍友几乎每一个都很健谈，也让邓兴旺受益良多。每逢同学们爬山登高，邓兴旺更是主动替学友们背起行囊，然后又第一个爬上山顶，兴奋地向大家招手。邓兴旺觉得那不是对自己体力的炫耀，那只是对家乡漫漫山路的怀念。当然，最让邓兴旺兴奋的是学习的收获。把课程以内的书读完了，邓兴旺会顺着自己的思路一气儿读下去，直到看到一个边，而这个边就成了他进一步思考的起点。读研究生做实验时，他更是不摸到前人的边，没有自己的想法就不罢休。这种做法让他在功课与实验中几乎是无往不胜，惟独在英语上有点吃力，好在他并不特别在意自己的发音，而是用大量的文献阅读与写作来提高自己的英语应用能力。临近研究生毕业，他更是毫不犹豫地把自己560分的TOFEL成绩寄给了海外各大院校。同时他很看重自己的专业成绩，在奖学金申请说明中对自己研究生阶段的工作做了详细的说明。
美国加州伯克利大学录取邓兴旺的理由很简单，邓兴旺在研究生阶段中做的工作很有创新精神，他们很感兴趣。但伯克利也开出了一个附加条件，要求邓兴旺在到伯克利录取之前要经过汤佩松先生的面试。汤佩松先生是中国植物生理学研究和教育的先驱者和奠基人，当时还在北大作名誉教授，伯克利想要面试中国学生就很自然地联系到了汤先生。对年仅22岁的邓兴旺而言，要通过这位自己老师的老师的老师级的学者的面试，崇敬、兴奋之情多于紧张。没想到真正推开汤老先生的家门后，没有什么寒暄;这一老一少就立刻进入了正题，这是邓兴旺有生以来进行的第一次英语对话。随着时间的推移，邓兴旺回答了汤先生所有的提问之后，汤老先生脸上流露出一丝难得的微笑，邓兴旺觉得自己应当是已经通过面试了。后来才听汤老先生说起，原来邓兴旺所作的课题汤老先生也曾经研究过，他很欣慰能看到邓兴旺在学术上的延伸与创见，所以不但让邓兴旺通过了面试，还给了邓兴旺一些学术方法上的建议。邓兴旺回忆说，当时面对老人笑容，他的内心感到的紧张多于兴奋。出国前，邓兴旺在北大的导师梅镇安已经为他垫付了报考TOFEL的26美元，在邓兴旺上飞机前，梅镇安先生又在他的口袋放进50美元应急的钱。
杂交水稻生物技术范文第3篇
【关键词】生物技术 植物保护 基因工程
The Plant Biotechnology Applications in Plant Protection
Abstract:With the increasing development of science and technology, biotechnology has been widely used in plant protection.The application of biotechnology is mainly reflected in many ways.The diagnosis and discrimination of plant viruses and pathogenic have promoted the process of plant virus management.The breeding of pest resistant seeds has eliminated the pest damage.The genetic engineering pesticide has effectively avoided the adverse effects of chemical pesticides.The cultivation of herbicide-resistant plants have resisted to insect pests, and bio-technology has greatly promoted the use of plant protection in these areas.
Key words: Biotechnology; Plant Protection; Genetic engineering
伴随着国内外对植物生物技术研究的不断深入和发展，生物技术已经被广泛地应用到植物保护方面。生物技术主要是指利用微生物或者生物有机体来制造或改进产品、改良品种，或者通过培育微生物等过程以达到为人类服务目的的一种技术。生物技术主要涵盖细胞工程技术、基因工程技术、发酵工程技术以及酶工程技术。植物生物技术在针对植物病毒和病源的判别和诊断、植物病虫害防治等问题上具有安全、高效、选择性强、无污染等特点，被广泛的应用于植物保护过程中。
一、对植物病毒和病源的判别和诊断
生物技术应用于植物保护中，能够快速而有效地进行植物病毒和病源的诊断。单克隆抗体技术就是一种用于对植物病毒和病源进行诊断的技术，这种技术与各种免疫标记技术相互结合，就能够对病源进行快速而精确的诊断分析，促进了植物病毒的治理。单克隆抗体技术的积极运用为诊断和判别植物病害提供了有效的途径，现已经制备了很多种植物病毒单克隆杂交瘤的细胞株，例如各种像烟草花叶病毒、葡萄扇叶病毒、黄脉病毒等。我国在植物细菌病害的研究中取得了丰硕的成果，如水稻白叶枯病、青枯病、葡萄扇叶病毒、马铃薯青枯病单克隆抗体的等很多种植物病源的单扛杂交瘤柱系，极大地促进了生物技术在植物病源诊断上的应用。
二、培育无病种苗
近些年来，我国在抗病虫育种的基础上，积极地运用生物技术，创造并选择利用植物群体内新的遗传变异，取得了很多新的进展。生物技术应用于选育抗病虫植物和培育无病种苗，是通过组织培养的方式。为了保证各种作物的产量和品质，提高对有害生物病、虫、杂草的抗性和耐力，使用组织培养的方式，通过无性系突变体来筛选新的抗病虫材料或新抗源，获得无病毒苗，进而获得抗病虫的植物，用体外栽培植物的离体部分来消除病毒的侵染危害，生成没有病毒的完整植株后，再将植株的种子进行繁殖，通过这种无性繁殖就能获得没有病的的种苗，免除了各种病虫的危害[1]。
通过花粉粒作为外植体进行培养，获得植株的单倍体，利用单倍体可在较短的时间内培育出新的、高纯合材料，从而诱导、筛选出具有抗性的植株。另外利用茎尖脱毒技术也可以繁育出像薯类、果树、花卉以及某些蔬菜等无病毒种苗，极大的保证并提高了作物的品质和产量。目前国际上已经开发出抗虫转基因水稻，同时我国也在积极研究，已经开发出抗叶枯病和抗水稻细菌性条斑病的转基因植株，这种生物技术应用于实践，能够有效地降低化学农药的使用量。
三、研制基因工程农药
生物技术在微生物农药开发中的应用，能够代替化学农药而起到防治害虫的效果。为了提高农作物的产量而进行的病虫害防治，长期以来大量使用有机农药，虽然起到了杀菌防虫的作用，但与此同时因单纯依靠化学有机农药，并且使用浓度严重超标也造成了一系列的恶果。例如农药的过度使用，使得在杀死害虫的同时，也杀害了害虫的天敌，从而严重的破坏了生态系统的生物链；长期使用农药，使得害虫产生了抗药性，形成了恶性的循环；农药残余严重，破坏了土壤环境，同时也危害了人们的身体健康。
鉴于有机化学农药带来的各种问题，生物农药防治病虫害的方法也呼之欲出。随着各种生物杀虫剂和生物杀菌剂的相继研发成功，诸如假单胞杆菌型、莓力菌杀虫剂以及枯草杆菌杀虫剂等的使用，极大的避免了有机化学农药产生的危害作用。利用昆虫重组病毒防治害虫，可以利用寄生在昆虫体内的昆虫杆状病毒，如果将此病毒的基因中插入和表达外源基因如节肢动物或细菌来源的昆虫毒素、昆虫激素或酶，就能够扰乱害虫内部的代谢平衡，从而达到了灭虫的目的。另外许多微生物农药也在积极的研发过程中，利用产素细菌能够防治各种因植物细菌而产生的病害问题，这种方法主要是先从土壤根围的细菌中筛选出对水稻或者蔬菜等重要病原细菌，然后选择具有较强拮抗作用的拮抗菌株，这种拮抗菌株由于能够产生较强的拮抗蛋白而起到了抑制或预防作物细菌病害的作用。在这种引进拮抗菌株进行植物的病虫害防治的进程中，从植物体形成的自然生态系统中筛选增产菌，而增产菌的代谢物对改善植物生理代谢又起到了重要作用。总之微生物农药具有高效、无毒、无公害和无污染等特点，对于病虫害防治和环境保护都具有良好的效果。
四、培育抗病虫和抗除草剂植物
作为一种分子生物学技术，植物基因工程技术是利用了植物细胞的全能性。植物细胞的全能性是指植物的每个细胞都具有相同的遗传信息，因此能够把一个植物细胞通过生物技术方法培养成完整的植株。进行抗病虫植物的培养，可以利用动物毒素基因的导入达到防治害虫的目的。此类方法是将一些昆虫的毒素基因导入到植物中，害虫一旦咬食植物的同时就吞入这些细菌，从而就会被杀死[2]。培养抗除草剂植物是通过将破坏除草剂的基因导入到植物中。研究者已经从吸水链霉菌分理处一种能够破坏破坏除草剂的基因，将这种基因导入到烟草、马铃薯和番茄的植株后，这些植株就对常用的除草剂产生了抗性，这样就使得这些作物避免了除草剂产生的药害作用。
杂交水稻生物技术范文第4篇
【关键词】粮食短缺；杂交水稻；袁隆平
“民以食为天”，粮食生产不仅是中国政府一直关注的大问题，而且是世界各个政府，特别是广大发展中国家政府关注的首要问题。而我国又是粮食需求大国，粮食安全关乎国计民生。随着袁隆平先生的杂交水稻技术的推广运用，为我国粮食安全作出了很大贡献。
一、水稻杂种优势与雄性不育
（一）杂种优势理论研究概况
对于水稻是否具有杂种优势，学术界的看法并非一开始就是统一的。然而，在1926年，美国的育种专家在育种实践中首先发现并提出了水稻存在杂种优势，之后，印度的克丹姆、巴基斯坦的艾利姆、马来西亚的布朗、日本的冈田子宽等有过对水稻杂种优势的研究报道。袁隆平于年在《水稻的雄性不平性》一文中，首次以科学事实为依据明确提出了“水稻具有杂种优势现象，尤以籼粳杂种更为突出”的观点。虽然中国在这方面的发现和认识都不如国外早，但是，“中国是第一个认真研究该技术潜力的国家，并在目前居领导者的地位。”
（二）水稻雄性不育性研究概况
所谓雄性不育性，是指雄性器官退化，不能形成花粉或形成无生活力的败育花粉，因而不能自交结实，但雌性器官正常，一授以正常可育花粉则又可受精结实，具有这种特性的品系称为雄性不育系。四川农业大学育种室的学者们用原产西非的籼稻冈比亚卡与中国长江流域的早籼杂交，从杂交后代中分离出不育株，成功育成了冈型不育系；云南农业大学的学者用古老农家高原梗昭通背子谷和现代梗稻科情号杂交并进行了反交，结果正、反交都获得了不育株。最后中国学者经过统计分析后发现，双亲是地理远距离或者不同生态型的品种，有血统渊源者很难在后代中产生不育株，而且品种间杂交，在杂种一代一般不出现不育株。因此，这一经验对后来者的研究就能有很明确的指导作用，在配组时要事先查清双亲的家系，这是能否获得不育株的关键，只要亲本选配得当，后代中便可分离出不育株。通过比较发现，品种间杂交最易产生雄性不育。
二、超级杂交稻研究进展
1980年中国人均耕地面积是0.101公顷，1995年降到0.08公顷，预计2010年将少于0.07公顷。中国的粮食安全将面临严峻的考验。因此，继20世纪90年代之后，又一次把恢复发展粮食生产提上重要议事程。然而，在经历了矮化育种和杂交稻育种之后，中国的水稻单产水平实现了两次大的飞跃，之后长期处于停滞不前状态，于是人们寄希望于水稻超高产育种即超级稻育种硎迪值竟鹊ゲ的第3次飞跃。
（一）超级杂交稻育种计划
超级杂交稻研究是近年来国内外水稻研究的重点和热点。1977年中国启动了“超级杂交稻育种”研究项目，制定了连续两年两个百亩片一季稻的平均单产“2000年达到每公顷10.5吨（第一期），2005年达到12.0吨（第二期），2015年达到13.5吨（第三期）的研究目标”，确立了常规稻和杂交稻并举、三系法和两系法并重、生物技术与常规技术相结合的发展思路，在着力提高产量潜力的同时，注重改善稻米品质、增强病虫抗性和生态适应性。
（二）超级稻选育概况
1.北方超级梗稻选育概况
沈阳农业大学于20世纪90年代中期率先育成了直立大穗型超级稻沈农265，又先后育成了沈，016、沈农606、千重浪2号等超级水稻品种。黑龙江省农科院水稻所育成了龙粳14、龙粳18、龙稻号等新品种，吉林省农科院水稻所也育成了吉粳88、吉粳102等新组合，宁省农科院水稻研究所则育成了辽优1052和辽优5218等超级杂交粳稻。据统计，到2006年止，超级梗稻累计推广面积已超过650万公顷。近年来在杂交梗稻技术方面的研究，尤其是在超级杂交梗稻育种方面的不断取得的重大成就，在东北地区的水稻生产的发展中发挥着越来越重要的作用，有效地促进了近年东北稻作区水稻综合生产能力的提升。
2.南方超级稻选育概况
北方超级粳稻品种主要是取常规育种方法选育出来的，南方超级籼稻品种则是通过两系杂交和三系杂交育种方法选育的。中国水稻研究所、国家杂交水稻工程技术研究中心、福建省农业科学院、广东省农业科学院、四川省农业科学院和四川农业大学等科研单位在南方超级籼稻研究育种方面进展比较快。
由中国水稻研究所主持的超级杂交水稻育种课题子课题主要是通过三系法选育超级杂交籼稻，先后育成的超级杂交稻新组合主要有协优和国稻系列等。国家杂交水稻工程技术研究中心由袁隆平院士主持的超级杂交稻育种课题，主要是利用籼梗稻亚种间杂交的两系育种法进行选育，先后育成了两优培九、准两优、优号等超级杂交稻新组合。
3.超级稻发展趋势
我国超级杂交稻研究立项之后，经过十多年的共同努力，超级杂交稻研究项目的科研团队在超级稻育种基础理论研究不断创新并在育种实践中作出了许多有益的探索，在超级稻新株型及优异种质的创制等方面均已取得了较大的成绩。正所谓“实践是检验真理的唯一标准”。中国超级稻科研实践的进展，不仅有力地证明了其育种理论与技术路线的正确性，同时为实现中国超级稻育种计划奠定了坚实的基础，必然完成我国水稻单产水平的第三次飞跃。
三、小结
随着超级稻的发展，对解决我国粮食安全问题起到了巨大作用。但随着生活品质和环保意识的提升，超级稻的发展趋势将会向“绿色超级稻”的方向发展，即选育的超级稻品种基本具有不打农药、少施化肥、节水抗旱的生理品质。
参考文献：
杂交水稻生物技术范文第5篇
这不是一片普通的稻田，而是刚刚竣工验收的武汉大学杂交水稻基地；这些种田人也不是普通的“农民”，他们是中国工程院院士朱英国所带领的研究团队――武汉大学的教授、博士、工程师们。
在过去的40多年时间里，朱英国院士在海南的基地里，开拓了马协型、红莲型杂交水稻雄性不育资源新领域，从这里走出的红莲型杂交水稻，与袁隆平的野败型被同时誉为“东方魔稻”，朱英国培育的珞优8号亩产可达800公斤以上……
这一系列研究成果为国家粮食生产作出了杰出贡献，人们将朱英国院士誉为“农田院士”“湖北省的袁隆平”。
成功培育湖北首个“超级稻”
“一粒种子可以改变一个世界，一个品种可以造福一个民族。”40多年来，朱英国抱定对“种子效应”的信念，率领他的研究团队不断进行水稻育种材料源头创新，培育和选用杂交水稻新品种。
早在上世纪70年代，他们就成功培育出红莲型细胞质雄性不育系红莲A，成为我国杂交水稻发展的重要基石之一，这项研究成果于1978年受到全国科学大会奖励。
上世纪80年代，朱英国在海南陵水的农家稻品种中发现了细胞质雄性不育新类型，培育出马协型水稻不育系马协A。这项成果突破了理论界认为的水稻雄性不育资源只能从野生稻中获得的定论。
近年来，朱英国和同事们利用各种分子标记结合RNA表达分析，成功地克隆了与红莲型细胞质雄性不育相关的嵌合基因和育性恢复基因。“基因被成功克隆是理论上的重大突破。”朱英国说，它搞清楚了“不育”与“恢复”之间的关系，为指导红莲型杂交稻新不育系、强恢复系选育和强优势新组合选配提供了坚实的理论基础，在国内属首创。
为减少杂交稻生产用种的风险，他们研究出红莲型杂交稻提纯技术，建立了亲本提纯繁殖体系，使红莲不育系大面积繁殖的纯度达到99.96%以上，为红莲型杂交稻实现产业化奠定了坚实基础。
在杂交稻领域，红莲型与袁隆平的野败型和日本的包台型，已被国际公认为三大细胞质雄性不育类型。
近10年来，朱院士等人成功地选育出优质的红莲型不育系珞红3A和红莲型杂交稻组合红莲优6、珞优8号和粤优9号等优质组合，推动了优质杂交稻的发展。其中，珞优8号的最高亩产达876公斤，并且达到国家二级优质米标准，一步跨入“超级稻”行列。
2010年，另一个组合的新品种“两优234”通过湖北农作物品种审定委员会审定，被专家们认为是首次用分子标记辅助选择成功选育的抗虫杂交稻并用于生产。这种抗虫基因是野生稻的天然抗褐飞虱基因，由栽培稻与野生稻多次杂交后为人类所利用。
“水稻候鸟”向饥馑挑战
尽管已是71岁高龄，在武汉大学里也早已有了自己的温室实验室，但朱英国院士至今仍是一只“水稻候鸟”。2010年冬天，他南下海南四五次，在那里的育种基地做着数十年如一日的实验。
这样的“候鸟生活”已经持续了40多年。每年的春夏之交，朱英国和同事们便在湖北育种；秋风乍起，就奔赴广西南宁；严冬将至，再转战海南岛，直到次年4月，才揣着希望的种子返回湖北。
朱院士说：“水稻是一个喜温作物，在一定的气温条件下才能生长，在湖北我们一年只能种一季，可能10年才能出一个材料，而利用海南岛的特殊气候进行加代，可能三五年就出一个材料，大大节约了科研时间。”
这种候鸟般的生活，让朱英国几乎没有与家人度过一个完整的春节。然而，在这位从大别山里走出来的“农田院士”心里，种子是他最难割舍的情结。
朱英国从小便目睹土地贫瘠、粮食短缺带给父辈们的悲伤故事。上大学时，正值，惨烈的饥馑更让他刻骨铭心。“让世界远离饥馑”成为他至今不渝的志向。大学期间他开始参与杂交水稻试验，毕业留校后便专注于水稻雄性不育和杂种优势利用研究。1974年湖北省成立了水稻三系协作组，他被任命为组长，从此开始了“水稻候鸟”生涯。
水稻研究既是一种艰苦的脑力劳动，又是一种繁重的体力劳动。在物资匮乏的年代里，他和同事们除了在试验田里忙活外，还要自己砍柴做饭。为了呵护精心培育出的禾苗，他们时常要与毒蛇、田鼠激战。协助组里，就曾有一名小伙子因为外出砍柴时被眼镜蛇咬伤而不幸身亡。
功夫不负有心人，“水稻候鸟”取得了令世界瞩目的成就，红莲型、马协型杂交稻和两系杂交稻实现了产业化，得到了大面积推广。试验表明，红莲型杂交稻在长江流域、四川盆地、华南地区和河南南部均能种植。目前，他们通过审定、认定的杂交水稻新品种达18个，并形成了政产学研的推广模式，累计推广面积达8000余万亩。
经过连续多年在菲律宾、越南、斯里兰卡、孟加拉国、莫桑比克等国试种，比当地品种增产20%至50%，出口潜力也非常大。
粮食安全以创新为本
2010年12月，朱英国团队在海南新建的第二个杂交水稻研究基地通过武汉大学验收。“这将是我们基础研究的一个新起点。”
在新基地上，他们将推进四大创新：一是种质资源源头创新，抓品种就是抓源头；二是技术创新，吸收现代生物技术用于育种实践，发展分子标记技术；三是理论创新，攻关植物雄性不育和杂种优势的基础研究；四是产业体系创新，通过技术转让、技术参股等方式推动科研成果产业化。
在朱英国看来，创新是解决我国粮食安全问题的根本出路。“我国水稻播种面积在4.4亿亩左右，其中杂交稻占55%，而产量却占到66%，为我国粮食安全作出了重要贡献。因此，杂交水稻的发展显得尤为重要，而杂交水稻可持续发展的关键在于种质创新。”
“我们十几年来一直坚持品种创新和新品种兼容，就是要不断适应粮食安全问题带来的挑战。”朱院士说，马协型和红莲型杂交水稻开拓了雄性不育资源的新领域，有效地防止了单一细胞质来源可能给我国粮食安全带来的潜在风险。
他说，我国粮食产量连续多年取得丰收，这是令人高兴的成就。但是，根据《国家粮食安全中长期规划》，2020年我国粮食综合生产能力要达到10800亿斤以上的目标，而且我国人口还在不断增长，随着工业化和城镇化推进，粮食问题依然不容小视。所以，无论粮食产量达到什么程度，基础研究不能放松，品种创新仍然重要。
