生物技术育种的方法

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生物技术育种的方法范文第1篇

[关键词] 生物技术 畜牧兽医 应用

[中图分类号] S8-1 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2014）01-0242-01

随着DNA重组技术等生物技术的快速发展，生物技术产品被广泛应用于饲料工业、畜禽疾病控制、动物生产等领域，并在其中发挥着巨大的作用，有效的提高了畜禽的生产能力、饲料的产量和质量，减少了畜禽疾病的发生率和死亡率，改善了环境污染。生物技术在畜牧兽医领域中的应用主要有以下几个方面。

一、生物技术在动物育种中的应用

动物育种中广泛应用的生物技术主要有转基因技术、动物克隆技术、DNA重组技术以及胚胎工程技术等等。运用现代生物技术进行分子育种可以有效的改善传统育种方式中的培育周期长等问题，大大的加快了育种的进展，提高了育种的质量。比如，利用生物技术可以把特种功能的基因簇或者是单个基因插入某个生物品种的基因组中，并成功表达，再运用相关的生物技术进行诊断和检测，选择出能够达到预期标准的小组，不仅可以有效的提高育种的准确性，加快育种的速度，还能提高畜牧品种的生产能力和经济性状。

二、生物技术在操纵动物生产中的应用

生物技术操纵动物生产主要表现在运用相关生物技术对动物原有的内在和环境系统进行目的性的干预，使动物机体所达到的新的代谢平衡向人类期望的方向移动。比如，通过生物技术人工合成的生长激素，可以达到和动物天然的生长激素相同的作用，可以有效的促进动物的生长，降低动物的采食量，并且对动物及人类健康都不会产生不良影响，有效的促进了畜牧业的发展。

三、生物技术在防治与诊断动物疫病中的应用

在防治动物疫病方面，运用生物技术培育的基因工程兽用疫苗与常规疫苗的生产相比生产周期更短，疫苗的种类更多，效果更强大，并且降低了由于残毒和污染而造成的生物污染的机率。常见的有预防禽痘病毒的活病毒载体重组疫苗、基因缺失疫苗、核酸疫苗等等。在畜禽疾病诊断方面，随着生物技术发展而产生的限制酶分析法、免疫印迹法、核酸探针法以及聚合酶链反应法等多种分子生物学的诊断方法都是畜禽疾病有效的诊断方法。

四、总结

生物技术是一门神奇而复杂的综合性技术，生物技术应用在畜牧兽医领域中，不论是在动物育种、动物生产、动物疫病的防治与诊断，还是在新生物制品和制剂的研制上，都发挥着重要的作用，生物技术为畜牧兽医领域的发展有着巨大的推动作用。

参考文献

生物技术育种的方法范文第2篇

关键词：玉米；生物技术；育种；转基因

中图分类号：S513 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-09-0262-2

生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工，以提品来为社会服务的技术；生物工程则是生物技术的统称，简单的说，生物工程就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。从属于生物工程的基因工程则将不同生物的基因在体外剪切组合，并和载体（质粒、噬菌体、病毒）的DNA连接，然后转入微生物或细胞内，进行克隆，并使转入的基因在细胞或微生物内表达，产生所需要的蛋白质。在农业上，可以通过生物技术与传统育种手段相结合的方式，培育所需品种，或通过基因工程方法，对玉米品种进行遗传改良，从而获得所需形状。

转基因育种：转基因育种是在分子水平上进行基因操作， 可突破物种间的遗传障碍、跨越物种间的不亲和性。目前基因工程已形成了成熟的实验流程， 且新方法、新技术不断涌现。

1 转基因育种的国内外研究进展

孟山都公司利用分子标记定位了12个影响玉米子粒含水量的QTL， 基于标记辅助选择使玉米自交系和杂交种子粒的含水量分别下降了3.9%和2.5%。根据孟山都公司的报道， 利用500个分子标记进行回交选择，BC1可以回复到90%；BC2可以回复到98%；BC3可达到99.5%。利用分子标记进行两代的轮回选择， 产量比常规育种方法增加862kg/hm2。华中农业大学利用分子标记辅助选择将质量性状基因 RF3成功地转育到不同遗传背景的玉米自交系中。孟山都为中区玉米种子市场的更大份额， 每天处理的用于玉米育种的单个分子标记数据达到20万个，分子标记的类型也逐步由 SSR标记转向选择效率更高的SNP标记。该公司已经能够利用分子标记在早代直接对玉米的抗倒性， 抗叶斑病等性状进行选择。近年来， 孟山都公司借助与分子育种的技术优势， 在美国玉米种子的市场份额以每年1%～2%的速度增加，对竞争对手产生了巨大的压力。在“十五”863计划的支持下，我国的科研单位也开始分子育种的研究。中国农业大学和中国农业科学院利用SSR分子标记分析了我国优良玉米自交系的遗传变异，对其进行了杂种优势群的划分， 为更有效地利用我国现有的种质资源， 进一步提高玉米杂种优势水平提供了有价值的信息。四川农业大学利用抗玉米纹枯病QTL紧密相连锁的分子标记， 对抗性分子标记辅助选择， 获得多个高抗玉米纹枯病自交系。从整体上讲， 我国玉米分子育种才刚刚起步， 集中国内优势单位， 深入开展我国玉米的分子育种工作， 对保持我国玉米育种在国际上的先进水平、与国际跨国种子公司的竞争具有重要意义。

2 转基因技术存在的问题

伴随着转基因玉米产业化进程的不断推进，转基因技术在玉米育种中将发挥出越来越重要的作用，以基因工程为核心的分子育种的前景显而易见地显示出来。在转基因玉米研究与产业化过程中，需要培养大批有操作能力的技术人员，并引进相关的仪器设备，所以所需资金庞大，是限制我国发展转基因技术的原因之一；而转基因食品的安全性具有争议，许多人不愿购买转基因产品，也在一定程度上打击了研究人员的工作积极性；再次，不是所有的转基因植株都是目的植株，还得需要多种程序的进一步鉴定，才能确定它的价值同时还有基因沉默现象，即新插入的基因常常是关闭的；目前许多科学家正在研究植物基因开关原理，并试图对这一过程进行操作。关于表达量低的问题，可以对基因进行修饰，使用强启动子、增强子、内含子等，现已取得了比较好的效果。基因的表达需要特定的内环境，包括插入的位点、拷贝数等，目前来说这些都还不精确，所以最有效的方法就是加大转化群体进行选择淘汰。如果只限于特定的几个基因型，再好的基因也将很难应用于实际生产，这也将成为转基因育种无法逾越的障碍。基于现在还没有很好的办法解决这一难题，所以应该考虑 DNA 转入时不同方法交叉使用。

3 玉米转基因育种的应用前景

通过对玉米辅助育种技术的说明，不难发现辅助育种技术的发展前景巨大，不过只有通过不间断的研究实验，并利用国外研究成果，结合我国实际情况，充分发掘我国特有玉米种质资源中的优良基因，把辅助技术同常规玉米育种的实践相结合，将实验结果转化为知识产权并尽快地应用到育种实践中，为我国玉米育种事业做出贡献。

参考文献

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[13] 李金良，于凤丽.玉米转基因育种技术的研究进展[J].黑龙江农业科学，2008，（1）：114-116.

生物技术育种的方法范文第3篇

[关键词]高科技，专利法，创新

20世纪中期以来，以信息技术、生物技术和新能源技术为代表的高科技产业迅速崛起并成为推动世界经济发展的重要力量。它不仅使传统的专利制度受到了前所未有的冲击，而且使高科技、社会伦理与专利制度之间的关系日趋密切。在此基础上，如何来改造传统的专利制度以回应新技术保护的需要，如何来完善我国的现行专利制度，将是我国政府必须关注的重要课题之一。

一、高科技发展与专利权客体的拓展

信息技术、生物技术和新能源技术是高科技产业的三大核心组成部分，其中对专利制度影响最大的当数生物技术。兴起于20世纪70年代的遗传工程，更确切地说是重组DNA技术，亦称基因工程，是现代生物技术的核心。由于它的介入，动植物的培育、细胞工程、微生物工程、生物制剂的生产都进入了一个全新的阶段。这种发展已渗透到农业、渔业、环保、医药等领域。正因为生物技术的迅猛发展，打破了生物间的种间、属间甚至界间的界限，使人类进入了按照自己的需要创造生物新品种的伟大时代，所以科学家满怀激情地预言，21世纪将是“生物技术的时代”。在这一新时代，生物技术的巨大价值已为越来越多的人们所认识，因此，生物技术领域的专利保护，已成为人们日益关注的焦点之一。

具体而言，生物技术领域的专利保护主要涉及以下一些内容：

（一）植物新品种

在20世纪30年代以前，传统的专利制度一直将植物新品种排除在保护领域之外，其主要原因有二：一是当时普遍认为植物，包括人工育种的植物，是天然产物，不属于专利法保护的对象；二是认为植物不能满足专利法所要求的有关“书面描述”的要求。[1]

步入20世纪30年代以后，在农业科技的推动下，大量的植物新品种不断涌现，极大地促进了农业和园艺业的繁荣，鉴于植物育种者所作出的杰出贡献，极有必要以法律的形式确认他们在植物开发中的权利。正是在这一历史背景下，各国政府先后以立法的形式承认了植物育种者的各种权利。

1930年，美国国会通过了Townsend*Purnell植物专利法案，宣布对用无性繁殖所得可区别的新的植物品种，诸如花卉和果树授予专利。对此，国会声称，其立法的目的在于“向农业提供切实可行的同工业一样的机会来利用专利制度”，并断言，如无此种保护，“育种者将不会有足够的财力来刺激其从事育种活动。”这是世界上第一个采用植物专利制度来保护植物新品种的国家。该法后来被纳入《美国法典》第35编专利法的第161条-164条。其中，第161条规定，无论谁发明或发现无性繁殖任何独特的和新颖的植物品种，包括培育的变种、异种、胚种和新发现的秧苗，而非试管培植的植物或在未培育状况下的发现，均可依据本法之条件要求取得专利。植物专利所提供的保护是授予发明人“排除他人以无性方式繁殖该植物或销售或使用无性繁殖获得的植物”的专有权。除了对无性繁殖的植物品种授予植物专利之外，美国还授予某些植物普通专利。普通专利是指美国专利法所规定的除了方法专利、植物专利、外观设计专利以外的产品类专利。其可以获得普通专利的原因在于它是一种新的物质组成，“如果一项新技术被认为是工业产品、物质的组成或是机器，便有可能获得专利”。[2]通过该立法，美国在专利法框架内给予植物品种以植物专利和普通专利两种形式的保护。但到了1970年，随着农业科学技术的发展，世界上许多发达资本主义国家参加了《保护植物新品种国际公约》，对植物新品种以专门法的形式给予保护。为了适应该变化，美国国会通过了植物品种保护法，对有性繁殖的植物品种授予植物品种保护证书，其目的在于“鼓励对有性繁殖植物新品种的研究并向公众提供，以向培育、研究或发现品种者提供保护的方式促进农业的发展。”因此，有的学者认为：“美国的植物品种知识产权保护制度是三足鼎立，即保护无性繁殖的植物品种的植物专利，保护有性繁殖的植物品种的专门立法以及用普通专利保护植物发明三种方式并存。”[3]

在德国，其帝国专利局1934年首次对人工培育的新植物授予专利权，但该作法引起了人们的置疑，战后最高法院也始终未作判决。之后，德国专利局又曾授予用专门培植方法获得的植物的“繁殖权利要求”以专利权。但在1973年，联邦专利法院在非洲紫罗兰一案的判决中明确否定了此类“繁殖权利要求”的专利性，认为该类繁殖方法本身不是发明，而真正有发明性的培育方法则不可重复。[4]尽管存在争议，德国在1953年出台的《种子材料法》中率先对育种者的权利给予了专门保护。在实践中，德国专利局也曾就四倍体甘菊品种及其繁殖材料授予过一项植物品种的专利，并在之后又就植物体、组织、部分及细胞培养物等授予了100多项专利。除以上国家之外，匈牙利、韩国等国家也曾对植物新品种授予专利。

植物新品种步入专利法的调整视野，至少具有两方面的意义：一是表明植物新品种的重要性已逐渐为人类所认识，育种者的权利得到了国际社会的承认；二是表明专利制度改变了仅保护工业产品的陈见，而对生物品种给予了更多的关注，以变通的方式承认了植物新品种的保护，从而扩大了专利法的调整范围。

（二）动物品种

生物技术育种的方法范文第4篇

葡萄育种情况分析

迄今，我国葡萄育种途径方法主要是实生选种、杂交育种、芽变选种、人工诱变育种等(图2)。其中杂交育种是最为常用也是最为成功的育种手段，在我国育成的优良品种中有68%来源于杂交育种。

1实生选种

国内古老葡萄品种和地方品种，如无核白、牛奶、龙眼、和田红、木拉格等，都是来自天然授粉的种子。在我国育成的品种中，实生选育的品种占10%。巨峰系葡萄品种多属于自交结实类型，较易获得变异的实生后代［7］。在广泛栽培的葡萄品种中，有较多是通过巨峰系实生选育的品种，它们既保持了巨峰品种的优良特性，又变异产生了不同成熟期、不同果皮颜色的葡萄品种［8－9］。

2杂交育种

随着遗传育种理论的发展，我国育种工作者根据育种目标有目的地选择选配杂交亲本，广泛开展了葡萄杂交育种工作。据统计，我国运用杂交方法已成功育出73个优良葡萄品种，以鲜食品种最多，共54个品种，占所有优良鲜食品种的61%;酿酒品种15个，占所有优良酿酒品种的88．2%;育成的3个砧木品种、3个制汁品种和制干、制罐品种也都是利用杂交方法选育而成的。可见，杂交育种是我国葡萄育种中极为成功的方法，这些育成的品种性状优良，不乏广泛栽培品种。如我国早期育成的鲜食品种早玛瑙、凤凰51号、紫珍香等，近年来通过审定的酿酒品种如左优红、北冰红、北红等酿造的酒质好，抗病、抗寒性强。

3芽变选种

通过芽变获得的葡萄品种往往保持了亲本的综合优良性状，并且使亲本的个别不良性状得到了修缮。我国利用该方法培育出22个优良品种，占育成品种总数的20%。例如奥林匹亚芽变中选育出的户太8号，其保持了亲本早熟、鲜食品质好、耐旱性强的优良性状，并且其抗病性、果粒大小均匀性、不裂果等特性都超过了亲本［10］。

4人工诱变育种

迄今，葡萄诱变育种多是采用化学诱变方法。人工选择的优良葡萄亲本经过诱变处理后，产生两种变化:一是植株倍性发生变化，二是葡萄的个别基因发生突变，这都加速丰富了葡萄新种质。陈俊等［11］1991年就开始以瑰宝种子为试材，进行了秋水仙素诱导试验，3年共获得了253份多倍体材料，有效平均诱变率高达10%以上;后来又将二倍体瑰宝分别与二倍体早玫瑰、秋红的杂交种子用秋水仙素进行诱变处理，筛选出了优质四倍体新品种早黑宝和秋黑宝，其大粒、浓香味甜的性状深受消费者和种植者青睐［12－13］。孙绍宾［14］、罗耀武［15］、卢炳芝［16］等采用秋水仙素诱变也获得了四倍体葡萄新品系。吴伟民等［17］用秋水仙素处理金星无核葡萄，获得了短节间突变体3－2D－05，这一突变体的获得有望为葡萄的设施栽培提供短枝型新品种。

5生物技术育种

传统有性育种把许多优良性状在较短时期内集中在一个葡萄品种上非常困难，需要先进的技术和配套的学科理论达到培育出抗逆、抗病、高产、质优的葡萄新品种的目的［18－19］。20世纪70年展起来的现代生物技术给植物品种的改良带来了一场革命，如今，生物技术的发展和应用已渗透到葡萄遗传育种的各个领域。基于细胞组织培养的胚挽救技术［20］，使无核品种作母本杂交培育三倍体无核新品种、克服远缘杂交障碍成为现实［21－22］。我国在运用该技术方面取得了重要成果，上海市农业科学院林木果树研究所将二倍体品种作母本同四倍体品种杂交，杂交胚经离体胚挽救培养，成功培育出沪培1号和沪培2号这两个优良新品种［23－24］，从而推动了南方无核葡萄的栽培。DNA分子标记是目前发展最为迅速的一类遗传标记，在葡萄遗传育种方面，随着分子标记技术的不断完善和发展，DNA分子标记已在葡萄品种鉴定［25］、遗传多样性和亲缘关系分析［9］、遗传图谱构建［26－28］、重要性状分子标记辅助选择［29－31］等方面得到了广泛的应用，这将大大提高人们对葡萄遗传分析的准确性和选育种的效率，加速葡萄育种进程。在葡萄遗传改良中，转基因技术克服了工作量大、随机性高等不足，能快速且有目的地对目标优良性状进行修饰，使其具备或富集所需的目的基因，因而近些年来逐渐成为了葡萄育种研究的热点。经过育种学家们的多年努力，利用转基因技术进行育种现已取得了很大进展，不但在许多葡萄栽培品种、杂种及砧木品种中成功地建立了再生体系［32－33］，转入的基因也由过去的报告基因扩展到抗病虫和抗毒素等基因［34－36］。我国应用生物技术起步较晚，但随着果树分子生物学和生物技术的发展，我国科研人员不断开展深入研究，技术不断成熟，将有助于加快葡萄育种进程，推进更多葡萄新品种的育成。

重要葡萄品种亲本来源类型及育种效果评价

1重要葡萄品种亲本来源和利用

我国葡萄育成品种的亲本材料主要包括国外引进品种、我国自主选育品种、我国野生葡萄资源和我国古老的栽培品种。这些育成品种的亲本最初来源多是经杂交育成，亲本由杂交而来的品种数占到了育成品种总数的85%以上。另外，在常用亲本材料参与育种方面，采用杂交育种方法育成品种数最多，占育种总数的77．8%，而实生、芽变、诱变方法运用较少(表2)。在我国育成的优良品种中，以玫瑰香、巨峰和莎巴珍珠3个品种做亲本材料的利用率居前3位，直接利用它们做亲本或其衍生品种做亲本育成的品种数分别占育成品种总数的35．2%、22%、20．4%。玫瑰香具有浓郁的玫瑰香味，在培育鲜食和酿酒葡萄品种中利用其做亲本可获得浓香型的葡萄新品种［37］;巨峰具四倍体大粒、适应性强等优良性状，可培育大粒鲜食品种［8］;莎巴珍珠是极早熟品种之一，将其作为育种的亲本材料可实现早熟和无核葡萄品种的选育［38］。这3个品种以优良的特性和优异的品质不但在生产上较为广泛栽培，而且为我国培育出了较多的优良新品种(系)，成为了我国葡萄育种的骨干亲本。在早期培育的含有这3个骨干亲本血缘的衍生品种中，有的又作为新育种计划的直接亲本，如沈阳玫瑰、香妃、京亚、京早晶、紫珍香、郑州早红等，使葡萄品种不断改良发展，骨干亲本也不断丰富。同时，这从另一方面也反映了我国葡萄品种遗传基础比较贫乏，较为单一的骨干亲本又会导致葡萄品种遗传多样性的日益耗失。

2抗性材料的利用

我国富有野生葡萄资源，它们是抗寒、抗病育种的优良亲本材料，如山葡萄、毛葡萄、蘡薁葡萄和华东葡萄［39－40］。以这4种野生葡萄作为亲本材料，利用山葡萄种内杂交选育出双丰和双红，利用山葡萄、毛葡萄、蘡薁葡萄、华东葡萄分别与欧亚种杂交获得的北醇、凌优、北丰、华佳8号等13个葡萄品种分别应用在酿酒、制汁和砧木上，抗病性和抗寒性均强。在抗虫方面，我国首先利用了原产于美国的具强抗根瘤蚜和根结线虫特性的野生河岸葡萄，利用含有其血缘的材料做亲本杂交，成功选育出了抗砧3号和抗砧5号。我国对野生葡萄资源抗根瘤蚜和根结线虫的研究还刚刚起步，张化阁等［41］研究发现我国野生燕山葡萄高抗根瘤蚜，今后可作为抗根瘤蚜砧木的重要种质资源。

3品种结构及应用情况

葡萄品种按用途分类，主要分为鲜食、酿酒、制汁、砧木、制干、制罐等六大类。在我国经审定、鉴定的108个葡萄品种中，鲜食品种88个，酿酒品种17个，制汁品种8个，砧木品种3个。鲜食葡萄在我国育种历史较长，每个年代育种比重都在增长，20世纪90年代达到高峰(见图1)。中国科学院植物研究所育成的京亚、京秀、京玉、京优、京早晶5个早熟鲜食葡萄品种在全国21个省、直辖市、自治区累计栽培面积曾达49373hm2［42］。其中京早晶的品质和外观优于新疆无核白，是鲜食、制干、制罐的良种，在新疆栽培面积较大。20世纪80年代兴起的“巨峰热”带动了葡萄产业的发展，我国选育的巨峰系葡萄品种瑰香怡、夕阳红、醉金香、无核早红等在南北方也得到了推广，奠定了我国栽培欧美杂交种鲜食葡萄的基础。随着鲜食葡萄栽培的多元化，我国培育的凤凰51号、紫珍香、红双味、爱神玫瑰、京秀、巨玫瑰等23个品种和京香玉、京翠、紫地球等12个品种分别成为促成栽培和避雨栽培的理想品种，这既延长了葡萄鲜果供应期，保证了葡萄成熟期果实的品质，又使我国南方主栽欧美杂种，成功推动了欧亚种葡萄的栽培。我国早期培育的北醇、北玫、北红等抗寒酿酒品种，在冬季－25℃低温下均无需下架埋土防寒，且其酒质、出汁率、产量、扦插成活率均优于亲本山葡萄，受到了酒厂和栽培者的欢迎。其中北醇既抗寒又耐湿、抗病，推广总面积曾达到6600hm2［2］。近些年西欧酒用品种受到酒厂和栽培者的青睐，如着色香、芽变品种户太九号和户太十号等。由于人们生活水平不断提高，对葡萄汁的需求加大，近几年来北丰、北紫、北香专用制汁品种为我国有机葡萄汁的生产开辟出一条可靠途径。我国葡萄生产长期以来以品种自根系繁殖为主，葡萄砧木研究起步较晚，致使生产中选用的葡萄砧木品种多为从国外引进，缺乏我国自主选育的优良砧木品种［43－44］。华佳8号是藤稔葡萄理想的砧木品种，它的育成首次向南方提供了实用价值的砧木;由于国外品种的频繁引进，不可避免地将根瘤蚜、根结线虫也一同引入国内，这使得我国育种者加大了对培育抗根瘤蚜和根结线虫的重视，新品种抗砧3号和抗砧5号填补了我国自主培育多抗砧木品种的空白。近年来我国育成葡萄新品种的速度逐渐加快，但育成的可在全国范围内推广甚至取代国外引进品种的优良品种仍很少，致使我国葡萄品种与国外品种相比尚缺乏竞争力。

生物技术育种的方法范文第5篇

[关键词]超级水稻 育种 高产

中图分类号：S5 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）45-0200-01

1.超级稻的基本概念及特征

超级稻是通过理想株型塑造与杂种优势利用相结合选育的单产大幅度提高、品质优良、抗性较强的新型水稻品种。超级稻基本特征主要表现为穗型变大、分蘖力较强、株高提高、光合能力强、株型优化、生产量

大。第一，穗型较大。分析表现超级稻品种总体穗型较普通水稻品种大，籼型超级稻品种大多每穗粒数在

150-200粒，超级稻增产因子分析表明超级稻比普通水稻增产主要因子是提高每穗粒数。第二，分蘖较强。

近年来超级稻品种和组合特性观察表现，超级稻品种和组合的分蘖力较强，低位分蘖多，分蘖速度快。第三，株高较高，杂交稻增产主要依靠生物产量的提高，大多数超级稻品种株高有所提高，同时叶面积密度下降，生物产量提高，收获指数较高。第四，养分利用率较高，超级稻氮、磷、钾的生理效率较高。第五，光合能力强，超级稻光合能力强，尤其是生育中后期的光合潜力大，积累的干物质多，后期普遍表现青秆黄熟，从而能制造更多的光合产物并及时向籽粒转运而形成较高的产量。

2.国内外水稻育种研究状况

面对日益严峻的世界粮食安全问题，在二十世纪八十年代日本、国际水稻研究所实施水稻超高产育种即超级稻育种计划以后，中国于1996年正式启动了水稻超高产育种项目。虽然我国的水稻超高产育种起步相对较晚，但是无论在理论基础研究和育种实践应用等方面都取得了重要进展，杂交水稻的研究尚处于国际领先水平。

2.1 国外水稻育种研究状况

新世纪，由于生物工程技术应用与市场经济的飞速发展，育种业全球化的步伐不断加快，发达国家育种

业面临全球化、产业化、高技术化的发展趋势。美国基本上主宰了基因工程（转基因技术）在育种上的应用，已经在转基因玉米和大豆育种上打破了传统的育种方法，基本上实现了高品质、特用专用、高产量、多用途的转基因育种，实现了目标育种和定向育种。进入20世纪80年代后期，国际水稻所的育种、生理、栽培等学科的科学家合作研究联合攻关，根据水稻形态、生理、物质生产等与产量的关系的研究结果，提出了培育“超级稻”后又称新株型的超高产育种计划。目前世界上美国、日本等国家在水稻育种方面处于领先地位，而我国在水稻育种方面的优势在于杂交水稻育种研究。

2.2 国内水稻育种研究状况

我国水稻育种业比欧美发达国家有很大差距，在第三世界中处领先地位。1996年农业部决定开始组织立项为期l0年的“中国超级稻研究”的重大项目，攻关目标是通过各种途径的品种改良和配套栽培技术体系的搭建和完善。

中国常规稻的超高产育种。我国水稻育种专家黄耀祥院士提出的矮生早长或丛生早长育种计划，主要方法是在矮化、丛化育种的基础上实施“早长育种”思路，使穗数和穗重在更高的水平上协调统一。在这种理

论中，认为矮生早长类型水稻的特点应是在营养生长前期就长出较长、较厚、较大的叶片和叶鞘，相应地提

高了茎秆的粗壮度和叶面积指数，以利于营养物质的大量合成和贮存，为孕育穗大粒多提供物质保证，通过该理论成功培育出了一批理想品种。

中国杂交水稻的超高产育种。我国国家杂交稻工程技术研究中心袁隆平院士提出的三系、二系、一系育种法，把杂交水稻概括地划分为三个战略发展阶段，即“三系法为主的品种间杂种优势”，“两系法为主的亚种间杂种优势”，“一系法边缘杂种优势”，并取得了明显的育种效果，培育出新品种，在国内南方稻区大面积推广达2亿亩以上，取得了显著的社会经济效益。

我国三北地区（东北、华北、西北）主要以栽培粳稻为主，吉林、辽宁、黑龙江三省区的科研优势雄厚，培育出的粳稻品种更因受三北地区的自然、气候、地理环境的制约，主攻方向是抗低温、冷害、抗逆、抗倒、米质优并能达到一定的产量水平。

3.超级稻高产栽培研究技术进展

近年超级稻的栽培在全国不同稻区也取得了突破性进展。在超级稻示范推广的同时各地根据区域生态特点结合当地主推品种特性，集成一批超级稻超高产栽培技术。湖南研究了“壮秆重穗超高产栽培法”，成功采用壮杆重穗栽培法，运用“稳前攻中促后”的水肥运筹原则，以壮杆大穗和高结实率而获得高产超级水稻育种。国家杂交水稻工程技术研究中心，则针对三熟制双季稻生长季节紧张的实际情况，研究出“高中壮”满负荷超高产栽培技术。同时，中国水稻研究所以超级稻协优9308为核心材料，将培育壮秧、宽行稀植、精确施肥、定量控蘖、化学调节、好气灌溉、病虫草综合防治等技术组装配套为“后期功能型”超高产栽培，通过改善根系生长和活力，提高后期物质生产能力，取得了大面积均衡高产，而且获得较好的经济效益。江苏研究集成“超级稻精确定量超高产栽培技术体系”，即采用偏迟熟超级稻品种，通过“精苗稳前-控蘖攻中-大穗强后”的栽培途径实现超级稻超高产。安徽研究提出采用生育期适中偏长超级稻品种，通过适当早播、合理稀播培育壮秧增加积温；大田早期迅速创建一个较大的叶面积指数、促进水稻群体尽早进入光合适期，生育中期壮秆强根、延长有效叶面积高值期，生育后期补充营养、湿润灌溉增强群体活力和抗逆性、减缓高效叶面积下降速率以补偿群体光合势的超级稻“补偿超高产栽培”的技术思路。

4.世界超级水稻育种技术展望

我国杂交水稻的研制成功是当代世界农业发展史上的重大进展，使得水稻单产获得了大幅度提高，杂交水稻的大面积推广，创造了巨大的社会和经济效益，为实现我国粮食供需平衡作出重大贡献，同时推动世界其它国家杂交水稻的研究。我国杂交籼稻，从不育系的胞质类型分为野败型、矮败型、冈-D型、K型和印尼水田谷型。目前世界上水稻育种的发展趋势：国际水稻新的育种目标是提出培育“超级稻”即理想的新株型。目前世界上水稻育种实践中仍主要采用杂交育种等常规手段，近年来随着生物技术的迅速发展，各国的育种学家愈来愈广泛地采用基因工程等现代生物技术用于水稻育种的研究当中，试图将一些控制优良性状的外源基因导入水稻，从而培育出高产、优质、抗性强的水稻新品种。转基因技术在水稻种植领域的成功运用，能够将水稻自身不具有的外源基因导入水稻育种，弥补某些遗传资源的不足之处，丰富水稻育种的基因库，促进了水稻育种的发展。抗除草剂是基因工程最早涉及的利用领域之一，在水稻基因中成功获得抗除草剂转基