基本介紹
歷史起源,背景資料,相關資料,品種分類,發展歷史,獲得成就,制種技術,隔離區的選擇,計算,確定,花期預測及調整,去雜保純,適時收穫,相關人物,
歷史起源
新中國成立以來，中國在農業科技上的一項舉世矚目的成就是秈型雜交水稻的育成。這項技術自1976年在全國大面積推廣以後，僅至1994年，就已使中國的稻穀累計增產達2400億公斤。此外，該技術還被出口到美國等國家和地區。
機插單季雜交秈稻(圖2)
機插單季雜交秈稻(圖2)雜交水稻的研究始於1964年。當時任職於湖南省安江農校的袁隆平最先發現了水稻天然雄性不育株，便帶領助手們開展了有關研究。他們利用野生不育株在中國首先實現了雜交水稻三系（不育系、保持系和恢復系）配套的重大突破（1973年），並解決了雜交水稻"優而不早"、"早而不優"等許多技術難題。雜交水稻技術在全國的推廣套用使中國成為世界上第一個在水稻生產上利用雜種優勢的國家。
背景資料
秈型雜交水稻(圖2)經歷了6年的探索，袁隆平提出了利用“遠緣的野生稻與栽培稻雜交”的新構想。在該構想的指導下，他和助手於1970年11月在海南發現花粉敗育的野生稻（簡稱“野敗”），為培育不育系和“三系”配套打開了突破口。1972年，由中國農業科學院和湖南省農業科學院牽頭，有13個省區市參加的水稻雄性不育和雜種優勢利用研究被列為全國農林重大科研協作項目，並先後育成了一批矮稈水稻的雄性不育系和保持系，並從國外引進品種中篩選到恢復系配成了強優組合。1973年，我國秈型雜交水稻實現了“三系”配套成功。1976年秈型雜交稻在全國進行大面積推廣套用。我國的秈型雜交水稻是完全依靠自己的力量培育成功的，是繼水稻育種史上高稈變矮稈之後的又一次重大突破，標誌著我國水稻育種發展到了一個新的水平。秈型雜交稻於1981年獲得我國第一個國家特等發明獎。
1986年袁隆平提出雜交水稻的育種從“三系”到“兩系”再到一系，即方法上由繁到簡、效率越來越高的方向發展。1991年育成了我國第一個實用型光溫敏不育系培矮64S，1994年育成第一個“兩系”法強優勢雜交稻組合“培兩優特青”。1995年我國獨創的“兩系”法雜交稻技術配套成熟，開始套用於生產，宣告了兩系雜交水稻研究成功。1996年，我國超級稻研究計畫啟動，袁隆平又提出了以形態改良和雜種優勢相結合，培育“高冠層、矮穗層、中大穗、高度抗倒”的株葉形態的技術路線，並於2000年和2004年實現了超級雜交稻畝產700公斤的第一期育種目標和畝產800公斤的第二期育種目標。
1980年和1981年，我國的雜交水稻技術先後轉讓給美國圓環種子公司和卡捷爾公司。這是我國第一個轉讓國外的農業專利技術。從此，雜交水稻技術走出了國門，開始向世界傳播。2007年有7個國家推廣雜交水稻面積超過3000萬畝，比當地良種增產20%—40%。
從研究Early days to the present，由於黨和國家的高度重視和大力支持，以及廣大科技人員和推广部門的不懈努力，雜交水稻的發展取得了巨大的成就。截至目前雜交水稻在我國累計推廣60多億畝，增產稻穀6000多億公斤，每年增產的糧食可多養活7000多萬人口。
相關資料
雜交水稻的誕生1981年，袁隆平等發明的“秈型雜交水稻”獲得了我國第一個國家發明獎特等獎。這項發明使中國的水稻育種技術躍居國際領先地位，創造巨大的經濟效益和社會效益，並作為中國第一項農業技術轉讓美國。聯合國教科文組織總幹事姆博稱讚袁隆平取得的成果是繼70年代國際培育半矮水稻之後的第二次綠色革命。國際水稻研究所所長及印度前農業部長斯瓦米納森博士稱讚袁隆平為雜交水稻之父。所謂雜交水稻，是由2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，經有性雜交以後而產生的一種新雜合體。這種雜種第一代，在生產優勢和適應性及經濟性等方面勝過母本和父本，這種現象稱之為雜交優勢。雜交優勢利用，早在中國秦朝就有記載，生產上也有成功的套用。
品種分類
秈型雜交水稻(圖1)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，經有性雜交之後而產生的一種新的雜合體。這一種雜種的第一代，在生產優勢、適應性與經濟性等方面勝過母本以及父本，這一現象稱為雜交優勢。
1964日，經過連續14天頭頂烈日，袁隆平終於在茫茫稻海里找到了一株雄性不育的秈型水稻。其小心地把這株稻子移栽到試驗盆里，並用別的水稻花粉與它雜交，使它留下了種子，成功地繁殖一代雄性不育的稻種。同年，他又發現兩株雄性不育株。第二年，他又發四株雄性不育株。在2年觀察實驗的基礎上，1965年冬袁隆平寫出著作《水稻的雄性不孕性》。用科學的實踐證明，水稻是具有雄性不孕性。同時預言，利用雜交水稻第一代優勢，將給水稻生產帶來大面積與大幅度的增產。
袁隆平利用野生不育株在中國首先實現了秈型雜交水稻三系（不育系、保持系和恢復系）配套的重大突破（1973年），並解決了秈型雜交水稻“優而不早”、“早而不優”等許多技術難題。水稻育種專家袁隆平還在理論上建立了系統的雜交水稻學，對三系配套雜交水稻從育種、繁殖、制種，到栽培技術，形成了一個完整的體系；在實踐上，率先育成中國第一個水稻雄性不育系（1972年）和第一個強優組合（1973年），並通過大協作在生產上大面積推廣套用。
秈型雜交水稻技術在全國的推廣套用使中國成為世界上第一個在水稻生產上利用雜種優勢的國家。1981年，中國政府向雜交水稻研究者袁隆平等農業科技工作者頒發了建國以來第一個特等發明獎，以表彰他們在雜交水稻上的傑出貢獻，他們的工作為中國乃至世界的糧食生產做出了重要的貢獻。
發展歷史
秈型雜交水稻的誕生1981年，袁隆平等發明的“秈型雜交水稻”獲得了中國第一個國家發明獎特等獎。因為這項發明使中國的水稻育種技術躍居國際領先地位，創造了巨大的經濟效益和社會效益，並作為中國第一項農業技術轉讓美國。聯合國教科文組織總幹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後的“第二次綠色革命”。國際水稻研究所所長、印度前農業部長斯瓦米納森博士稱袁隆平為“雜交水稻之父”。
機插單季雜交秈稻(圖1)
機插單季雜交秈稻(圖1)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，經有性雜交以後而產生的一種新的雜合體。這種雜種的第一代，在生產優勢、適應性及經濟性等方面勝過母本和父本，這種現象稱為雜交優勢。
雜交優勢的利用，早在中國秦朝就有記載，生產上也有成功的套用。
1763年，柯路德開始對雜種優勢現象進行觀察研究；1866年，孟德爾根據豌豆試驗，首次提出雜種活力一詞；1876年，達爾文提出雜種優勢是由於兩性因素具有某種程度的分化所致；20世紀初，美國科學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。但是，水稻雜交育種方面的研究一直是薄弱環節。
直到60年代，農業科技界仍然不敢想像能在生產中利用雜種優勢。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，當時是湖南省黔陽農校教師的袁隆平在進行早稻常規育種試驗時，他發現一顆性狀優異、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，播在試驗田裡。不久，長起來的植株越來越參差不齊，後來，稻苗揚花、灌漿、抽穗了，但是沒有一顆植株的性狀能超過它們的前代。仔細分析後，袁隆平意識到他所發現的那棵特別優異的植株是一顆天然雜種。
根據這一發現，袁隆平產生了一個大膽的念頭：既然天然雜種水稻具有第一代優勢，就應該通過雜交途徑讓這一優勢為生產服務。1964年，袁隆平在中國首先開始了水稻雜交優勢利用的研究。那年7月5日，經過連續14天頭頂烈日，腳踩爛泥，手持放大鏡，不停地觀察，袁隆平終於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，並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，他又發現了兩株雄性不育株。第2年，他又發現了4株雄性不育株。
在兩年觀察實驗的基礎上，1965年冬，袁隆平寫出論《水稻的雄性不孕性》。他用科學的實踐證明，水稻具有雄性不孕性。他同時預言，利用雜交水稻的第一代優勢，將給水稻生產帶來大面積、大幅度的增產。他的論文和預言，引起了國家科委的極大重視和支持。
自1964年發現第一棵雄性不育株後，袁隆平連續奮戰6年，先後用了1000多個品種，做了3000多個組合進行多方面的探索，然而效果卻不理想。他們又通過細緻的總結，反覆思考，發現遠緣雜交具有遺傳優勢。於是，他們決心用野生稻再進行研究。
1970年，袁隆平和助手到海南島尋找野生稻。10月23日，在崖縣南紅農場荔枝溝村的一片沼澤地里，他們找到了一大片野生稻，並從中發現了一棵雄性不育株。他們對這棵野生稻進行了精心培育。第2年開春，野生稻分孽後，他們把它分成48株。為了給野生稻授粉，他們連續蹲在田裡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。最後，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業22個重點項目之一。
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後，科技人員又突破了繁殖制種這一難關。本來，其他一些國家研究雜交水稻優勢比中國早，但一直未能用於生產，其原因除了沒有培育出穩定的不育系和強優恢復系外，其繁殖制種沒有過關，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，經過反覆研製，使制種產量在短短几年迅速提高到每畝100多斤。繁殖制種和栽培技術問題的解決，使雜交水稻很快用於生產，迅速大面積在全國推廣開來，從而產生巨大效益。
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，增產稻穀500多億斤，平均每畝增產100斤以上，最高畝產達1700多斤。雜交水稻在國際上也引起巨大反響，許多國家和地區紛紛要求轉讓這項技術。
1977年，被高棉引種試驗成功。1978年，朝鮮專門派代表團來中國考察並索取材料。1979年，被菲律賓國際水稻中心所引種。
1980年，以中國第一個農業技術專利轉讓給美國後，通過對比試驗表明，中國秈型雜交水稻平均畝產比該國水稻良種增產165.5%～180.3%。
至1989年，世界上已有20多個國家和地區引進、轉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後，博得了來自各國200多位水稻專家的高度評價，公認中國雜交水稻居世界領先地位。雜交水稻不僅在生產上為大幅度提高水稻產量開闢了新途徑，而且在學術上為自花授粉作物闖出了利用雜種優勢的新路子，大大豐富了農作物遺傳育種的理論與實踐，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明特等獎。
制種技術
隔離區的選擇
雜交水稻制種和親本繁殖都要求在隔離的條件下進行。根據各地情況，可採用空間隔離，即在制種田周圍100m內，除父本外不得種植其它水稻品種；周圍如種植粳稻，隔離應在200m以上，也可採用自然屏障，如山嶺、村莊、河壩等，總之，母本不得授非父本花粉。
秈型雜交水稻制種
秈型雜交水稻制種計算
同的制種組合，父母本播期各有差異。因此，在播前應嚴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。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，以增加種子產量。在生產實踐中，父母本的移栽行比，一般採用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，保證母本播後形成足穗。
花期預測及調整
在水肥管理的同時，應考慮到父母本花期相遇問題。由於大田會遇到各種問題，調整花期措施應因田而異，不能千篇一律，調整花期應越早越好，爭取主動。（一）花期預測從倒三葉出現前開始取樣檢查，每次取10～20穴整叢剝查。也可根據葉齡指數法在前期及早進行花期預測。幼穗分化共分8期，各期標準為：一期看不見、二期苞毛現、三期毛茸茸、四期粒粒現、五期穎殼分、六期粒半長、七期穗轉綠、八期穗出現。儘管不同的組合，前期幼穗分化有快慢之分，進入四、五期後要保持同期，確保父母本同期抽穗。（二）花期調整花期調整應越早越好，可採用三種方法調整，花期相差3天以內，可用“920”調整。如果花期相差過大，可以採取促的方法結合“920”進行調整。對發育過慢的親本，每畝噴施磷酸二氫鉀2～3次，每次100～150g、對水30～40kg，可促進早抽穗1～2天。另外，還可對父本採取旱控水促措施，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，從穗田到收穫前，要多次進行田間去雜，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，是生產出高純度種子的關鍵。同時，收、運、脫、曬等過程中，要有專場，專用脫粒設備及貯藏設備，嚴防機械混雜。
適時收穫
由於制種田母本屬異花授粉，稻粒間成熟度差異很大，若收穫過早，易造成秕粒增多，粒重下降，進而影響產量。因此，應等大部分稻種黃熟，其餘大半飽時及時收穫。
相關人物
袁隆平，中國農業學家。祖籍江西德安，1930年出生。1959年畢業於西南農業學院，中國工程院院士，國家雜交水稻工作技術中心暨湖南雜交水稻研究中心主任、湖南省政協副主席。他是中國研究雜交水稻的創始人，也是世界上成功利用水稻雜交優勢的第一人。袁隆平是 在世界上第一個育成強優勢秈型雜交水稻的人，他的成果不僅在很大程度上解決了中國人的吃飯問題，而且也被認為是解決世界性飢餓問題的法寶。國際上甚至把雜交稻當作中國繼四大發明之後的第五大發明，譽為“第二次綠色革命”。他先後獲得了聯合國智慧財產權組織“傑出發明家”金質獎、聯合國教科文組織“科學獎”、英國讓克基金會“讓克獎”、美國費因斯特基金會“拯救世界飢餓獎”、聯合國糧農組織“糧食安全保障獎”、日本“日經亞洲大獎”、作物雜種優勢利用世界“先驅科學家獎”、“日本越光國際水稻獎”等八項國際獎，被譽為“雜交水稻之父”。
