水稻育种的现状与方向
宋幼良，钱国壬，周幸愿，郦永堂
（绍兴市农业科学研究院，浙江 绍兴 312003）
摘要：通过对国内外水稻育种历史的回顾和现状分析，结合育种实践，提出了强化优质水稻育种、继续坚持水稻超高产育种、积极开展功能型水稻育种等三个研究方向，并大胆设想了未来水稻育种的新理念。
puncher关键词：水稻；新品种选育；研究方向
Current Status and Prospects of Rice Breeding
SONG You-liang, QIAN Guo-ren, ZHOU Xing-yuan, LI Yong-tang
bedroom(imply翻译 Shaoxing Academy of Agricultural Sciences, Shaoxing, Zhejiang 312003)
Abstract: By looking back at rice breeding history and analyzing actual situations, three res
earch directions for different rice cultivars were established: consolidating high quality rice breeding; keeping on superhigh yield rice breeding; and developing functional rice breeding actively. And new concepts of rice breeding in the future were imagined boldly.
Key words: Rice (Oryza sativa L.); Breeding of New Cultivars; Rearch Directions
水稻是我国最主要的粮食作物之一，其年产量占全国粮食总产量的40%左右。同时，世界上约有半数以上的人口也以稻米为主食[1]。随着人口的增加, 未来对稻米的需求还将不断增长。因此, 努力培育水稻新品种, 增加稻谷总产量, sometimes对于确保本世纪粮食安全具有举足轻重的作用。
1 国内外水稻育种现状
水稻起源于中国长江流域。众所周知，我国水稻育种经历了三个重要发展时期。第一阶段是20世纪40年代末期到50年代后期高秆良种的评选利用，代表性品种有早籼南特号、中籼胜利籼、中粳黄壳早廿日、晚粳老来青等，改变了生产上品种多、乱、杂的现象。第二阶段是20世纪50年代后期到70年代初期的矮化育种，代表性品种有矮脚南特、广场矮、台中
在来1号等，引起了水稻育种方向性的转变。第三阶段是20世纪70年代初期到80年代初期杂交优势的利用，代表性品种有袁隆平、李必湖的南优系统和谢华安的汕优系统(汕优63等)，我国成为世界上第一个成功将杂交水稻在生产上大面积应用的国家[2,3]。随后至今，高产、优质、多抗水稻新品种的选育与生产应用一直是我国水稻育种的主题。同时，分子育种也随着现代分子生物学的发展而兴起，更加注重生物技术与常规育种方法的结合，注重多科学的交叉研究和超前研究。
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作者简介：宋幼良(1984-)，男，浙江绍兴人，硕士，研究方向为水稻遗传育种。E-mail: 3031612012@zju.edu女孩英语怎么说。
基金项目condom：浙江省育种专项(0406)、绍兴市科技计划项目(2012B70040) 、绍兴市科技计划项目(2011A22014)。
国外水稻育种著称的有日本、菲律宾、韩国、美国、泰国和澳大利亚等国，育种的总体水平较高，并有明确的方向和目标[4]。目前，国外水稻育种的目标主要集中在提高品种的产
量潜力，改进稻米品质，普遍重视杂种优势利用的研究和新技术的应用。亚洲水稻产量占世界水稻总产量的90%以上。设在菲律宾的国际水稻研究所(IRRI)对世界稻作的发展起着重要的作用，其育种方向主要是选育高产、稳产、适应于不同环境类型的新品种，强调品种的耐旱及耐淹性，注重株型改良，提高光能利用效率和收获指数，抗主要病虫害、耐盐碱和抗逆土壤环境。IRRI育种专家指出，目前水稻育种仍然存在两个重要的问题：一是选育出适应于不良环境的高产抗逆品种；二是选育出适应于灌溉地区的高产稳产品种[5]。
2 今后水稻育种方向的探讨
随着经济的发展，人多田少的矛盾日益突出，如何利用有限的土地资源养活13.7亿人口已成为我国农业科研的重要挑战；其次，随着人民生活质量的进一步提升，对稻米品质的要求也越来越高，亟需培育一大批满足不同市场需求的水稻新品种，这无疑对水稻育种工作带来了巨大的挑战。笔者认为以下三方面的研究可能成为水稻育种未来的重要发展方向。
2.1强化优质水稻育种
长期以来，政府部门追求的是高产，区试和品种审定注重的也是高产，育种者的首选目标
当然是高产。致使我国的优质稻育种比较薄弱，只有选育优质的品种，通过审定并在生产中推广应用，才能扭转我国“high tea缺粮压库”的被动局面，才能使我国自产稻谷购销顺畅，提高我国粮农的种粮效益和积极性。
过去优质稻育种主要利用系统选育、杂交技术进行新品种改良。随着科学技术的发展，航天育种技术、基因工程技术、诱变技术、分子标记辅助育种技术等与常规育种技术结合越来越紧密，为将来的优质稻育种提供了良好的手段，将在扩大品种间的遗传差异、创造丰富的遗传背景上大有作为。
2.2 继续坚持水稻超高产育种
水稻超高产育种由日本农林水产省于1981年首先提出，接着，IRRI于1989年也正式启动了“新株型”稻育种计划，我国水稻超高产育种的研究始于上世纪80年代中期[6]。优质、高产、多抗、适应性强已成为当前超级稻育种的主要目标，其中要求产量增幅达13%左右，米质达国家优质米标准，抗1-2种主要病虫害。水稻超高产育种应注重生物产量和收获指数，并结合株型改良和杂种优势的利用，适当增加每穗实粒数和千粒重。
我国在超级稻育种方面已有所突破，尤其是在新株型设计、育种路线等方面，但仍有很长的路要走，在育种技术上也有很多困难需要克服[6]。因此，必须借助分子标记技术、生物信息学、转基因技术等现代分子生物学手段，开展多学科合作，并加强同行间的交流。
2.3 积极开展功能型水稻育种
“米成分育种”已迅速成为当今世界一种新型水稻育种战略，在传统水稻育种追求高产、优质、多抗的基础上，“米成分育种”更加注重稻米的经济附加值[7]。功能稻米是指具有调节人体生理功能、适宜普通人群食用，又不以治疗疾病为目的的稻米[8,9]。现代营养的概念，已不仅只是解决生存和温饱，更强调的是有利于保持健康和降低疾病威胁。稻米为我国传统主食，在保证产量的前提下，对优质营养大米的消费较为迫切，吃好并吃出健康已成为市场需求和时尚选择。目前，水稻育种仍以食用为主要目标，以营养保健为目标的水稻育种尚未规模化开展。以功能性成分为特点的水稻育种，兼有营养和调节人体生理活动功能，适宜特定人群的稻米，但不以治疗疾病为目的，关系到品种的专用性与新颖农产品的开发利用。由于功能稻米具有天然、安全、有效的特性，因此，功能稻米的研究与利用不仅便于实施采取“饮食相关的疾病预防新战略”，也有利于实现农产品增值和农业可持续
发展，适应国内外市场的新需求，解决“三农”问题。目前，本课题组已推出宜糖米、曲康米、粒粒滋、福必得等功能性稻米新产品，并已投放市场。
3 未来水稻育种新理念
3.1 培育“生态型水稻”
在水稻生产中，随着病虫害抗性的增强，农药使用量逐年增加，不仅加大了农民的种粮成本，而且还破坏了土壤结构，造成稻米中农药残留超标。化肥的过量使用导致土壤退化，且这一过程基本上是不可逆的。同时，水资源的短缺也已成为我国水稻生产的一大瓶颈。针对以上问题笔者认为“生态型水稻”是未来的大势所趋，即减少甚至杜绝使用农药；在土壤承载力范围内合理施用化肥；注重选育节水抗旱新品种，把北方旱稻优良基因通过回交育种转移到南方优质水稻中来，目前已成为绍兴市农业科学研究院水稻所的一个重要研究方向。
3.2 继续挖掘优异水稻种质资源
我国水稻种质资源丰富，尤其是在传统农家品种中，蕴藏着很多有利的遗传变异。平时应
注重搜集、保存、研究评价和利用这些具有特殊价值的种质资源。对大多数水稻而言，即使是那些表现欠佳的材料，也均带有有利基因。通过回交育种的手段，并结合有效的性状筛选技术及分子标记技术，是发现和利用这些有利遗传变异的重要途径。由于水稻大多数重要的农艺性状如产量、生育期、品质、抗旱性等均表现为复杂的数量性状遗传，其表型差异由多个基因位点QTL和环境共同决定。水稻新品种选育的过程也即基因/QTL发现和遗传信息累积的过程。
3.3 水稻分子设计育种
在传统育种的基础上，结合现代生物技术，大力开拓育种新途径，包括人工诱变育种、倍性育种、远缘杂交育种、细胞工程、染色体工程和基因工程等。随着水稻基因组测序的完成和我国水稻功能基因组计划的开启，功能基因组研究、蛋白质组研究、比较基因组学研究和生物信息学研究相继展开。水稻传统育种主要依赖于一系列优质基因，而功能基因组发现的新基因将极大程度地缩短水稻新品种培育的进程。利用遗传工程将单个甚至多个目的基因导入已有水稻优质品种，用以改良某些性状。随着系统生物学和整合生物学的发展，促使人们提出了水稻“品种设计”的概念[10]。通过各种现代生物技术的融合，对水稻从
分子到系统全方位进行设计和操作，培育满足人类需要的新品种。继续开展水稻基因组学和后基因组学的研究，阐明大部分水稻基因的功能，并建立数字模型，对水稻育种进行系统化研究[11]。
4 总结
上述几个水稻育种技术发展方向，体现了我国水稻育种在研究方向上已经将水稻由单一的食用，拓宽到多用途以适合市场需求，满足社会各方面的需要，也为农业产业化提供了新的契机。
水稻育种是一门综合性的学科, 光靠理论而脱离实践是不可能有成效的, 要想摆脱传统育种途径, 创造育种奇迹, 还有很长的路要走, 只有在遗传学理论的指导下, 通过实践证实的育种技术, 才能引领新一代的水稻产业革命。
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