黄淮地区超级稻育种与产业化发展

李 璐，殷春渊，王书玉＊，薛应征，刘贺梅，孙建权，胡秀明，王和乐

（1.河南省新乡市种子管理站，河南 新乡 453002；2.河南省新乡市农科院水稻研究所）

1 超级稻育种概况

1.1 国内外超级稻研究历程

20世纪80年代初，国内外的一些育种家试图通过利用现代生物技术开展水稻超高产育种。1981年，日本农林水产省组织日本主要国立育种机构，提出了世界上最早的“水稻超高产育种计划”，并实施了“超高产水稻开发及栽培技术的确立”的大型合作研究项目，旨在通过籼粳杂交选育出产量潜力高的新品种，最终实现水稻单产增长50%的超高产目标；20世纪80年代中期，中国开始组织水稻的超高产研究。1996年，农业部启动了“中国超级稻选育及栽培体系”研究项目，旨在选育出增产幅度达30%以上的超级稻品种（组合）；20世纪80年代后期，国际水稻所以“新株型”为核心，提出了旨在大幅提高产量潜力的“超级稻”育种，计划到2005年育成单产潜力达13～15t／hm2的超级稻品种。2002年日本科学家发现了引发“绿色革命”的半矮秆基因SDI，其突变使植株矮化，将世界的水稻产量提高一倍，对中国水稻的贡献率达30%以上。

中国工程院院士袁隆平及其团队，十余年来一直致力于超高产育种研究，并制定了“超级稻育种计划”，具体分三期实施：第一期每667m2最高产量达到700 kg，已在2000年如期实现；第二期每667m2产量达到800kg，于2004年实现，比计划提前一年；2011年9月袁隆平院士指导的超级稻第三期目标每667m2产量900kg高产攻关获得成功，隆回县大面积（百亩）试验田每667m2产量达到926.6kg，每667m2产量1000kg的第四期超级稻育种目标也已经启动。

1.2 河南省超级稻育种进展

水稻是河南省第三大粮食作物，河南省地处黄淮平原，沿黄稻区气候条件和生态条件适宜于生产优质稻米。从河南省的水稻生产形势来看，水稻育种以常规育种为主，立足于在有限的生态区域内通过种植常规水稻品种来满足大米消费。超级稻育种技术还相对落后，其单位面积的产量相对较低，每667m2平均产量为600 kg左右。从生态条件和水稻的产量潜力来看，黄河稻作区由于8～9月份具有比较大的昼夜温差而更有利于超级稻产量优势潜力的充分发挥，增产潜力有待于进一步挖掘。

近几年来，随着育种技术的不断提高，河南省超级稻育种采用“理想株型塑造与强杂种优势利用相结合”的中国超级稻育种技术路线，引进不同生态区的优良种质资源，通过籼粳交和扩大双亲的遗传多样性，以提高水稻生物学产量为基础进行理想株型塑造，选育出了适合黄淮生态条件的超级粳稻新品种（组合）。2010年河南省首个超级稻品种新稻18号的诞生，填补了河南省超级稻生产领域的空白，标志着河南省超级稻育种技术有了新的突破。

1.2.1 超级稻新稻18号的选育 新稻18号是河南省新乡市农科院选育的超级粳稻新品种。2008年8月通过国家农作物品种审定委员会审定（审定编号：2008028），2008年9月获农业部植物新品种权授权（品种权号CNA20050782.6），2010年1月通过农业部超级稻品种确认，是河南省第一个超级稻品种。

新稻18号具体选育过程是：1994年进行配组，盐粳334－6作母本，津星1号与豫粳6号杂交F1代作父本；1996年种植F1共8个单株，然后进行混选；1997～1999年分别种植F2～F4，进行逐代混选；2000年种植F5，选择单株，2001年继续种植F6，进行单选；2002年种植F7，从28个株行中确定一株行升为新品系，2003年进入新乡市农科所新品系观察鉴定圃，根据其当年的种植编号取名为新稻03G25；2004年该品系参加河南省预备试验，2005－2007年参加河南省和国家区域、生产试验。新稻18选育过程见图1。

图1 新稻18号的选育过程

1.2.2 超级稻新稻18号的三项典型农艺特性

一是亲本材料创新。新稻18号是通过多品种复合杂交育成。亲本来源广泛，分别为河南沿黄稻区的当家品种豫粳6号、天津的大穗型高产品种津星1号和江苏的超高产抗条锈品种盐粳334－6，遗传基础丰富。在近些年审定的适合黄淮稻区种植的28个水稻品种中，只有“新稻18号”和“阳光香稻”是通过复合亲本杂交育成的。

二是产量水平高。2006－2007年新稻18号参加国家区域、生产试验，两年3组次试验每667m2产量分别为628.3kg、640.4kg和579.2kg，比对照豫粳6号分别增产13.5%、17.6%和12.3%，平均增产14.5%。2005－2006年参加河南省区域、生产试验，两年3组次试验，所有试点均表现增产，每667m2平均产量593.6kg、613.7kg和579.2kg，比对照豫粳6号增产11.0%、14.9%和10.2%。在生产上良种良法配套一般每667m2产量650～700kg，最高达750kg以上。2008年10月9日，河南省农业厅组织专家对位于获嘉县亢村镇的新稻18号（百亩）示范方进行验收，每667m2产量实收788.5kg。2009年11月3日，农业部科教司组织专家对江苏东辛农场新稻18号（千亩连片）的核心示范方（百亩）进行实收实打计产验收，每667m2平均产量为807.8kg，比国家北方超级稻产量指标（每667m2产量780kg）高出27.8kg。

三是米质优。2009年河南省农业技术推广总站送样，农业部食品质量监督检验测试中心（武汉）检测，新稻18号各项品质指标为：出糙率84.4%，精米率76.2%，整精米率64.0%，垩白粒率20%，垩白度1.9%，直链淀粉15.4%，胶稠度82mm，透明度1级，碱消值6级。米质综评达GB／T17891－1999优2级。

四是抗病性强。由江苏省农科院植保所鉴定，新稻18号对水稻稻瘟病菌ZB21、ZD7、ZE3、ZF1、ZG1、ZC15小种的代表菌株表现抗病，为0级；对穗颈瘟表现中抗，为2级。对纹枯病表现为抗病。据河南省农科院植保所鉴定和大田调查，新稻18号对条纹叶枯病的抗性显著好于绝大多数生产应用品种及新品种（系），表现为高抗。

五是生育期适中。适应性强，适宜范围广，能满足整个黄淮地区多种条件的种植需要。

2 超级稻产业化发展

2.1 以超级稻为主线带动水稻产业化发展

水稻产业化，就是将水稻从品种 （组合）选育－种子生产－品种推广－稻米开发形成一体化产业。其主要由品种 （组合）条件、生产条件和市场条件三方面的要素构成；良种是基础，市场需求是前提，规模化生产是保证。而超级稻产业化发展是带动水稻产业化进程的主力军。2004年，农业部科技教育司司长张凤桐指出，推广超级稻是我国提高水稻单产、稳定水稻总产、提高稻作效益，确保粮食安全的必然选择，是提高我国粮食综合生产能力与成果转化能力的重要举措，也是实现农业增效和农民增收的有效途径。针对当前超级稻示范与推广工作的重点，我们要以超级稻为主线，带动优质水稻产业的发展。

2.2 资源优势与当地主导产业对接

近几年河南省粳稻种植面积18.7万hm2左右，其中沿黄约12万hm2，沿黄地区原阳县，地处郑、汴、新三角腹地，具有天然的绿色地势和引黄灌溉的优越条件，所产大米独具特色，晶莹剔透，色分黑、白、红、绿，形有长、短、粗、瘦，因土壤独特、无公害种植、天然灌溉、品质优良而名闻遐迩，被誉为中国第一米的“原阳大米”获地理标志产品认证，誉满全国。

黄淮粳稻区（豫、鲁中南、苏北、皖北）粳稻面积133多万hm2，河南省沿黄粳稻区是其一部分。整个黄淮粳稻区生产条件、生态类型基本相同，品种、技术通用，如豫粳6号长期作为黄淮稻区当家品种，推广范围遍及河南北部、山东中南部、江苏北部、安徽北部、河北南部、陕西西安等地区。目前，超级粳稻新品种新稻18号正日益成为黄淮稻区当家品种。

河南敦煌种业新科种子有限公司及其前身河南新科种子有限公司、新乡市农科院科技开发中心等从事水稻种子生产经营业务已有20多年历史。近几年，以稻米产业化经营为突破口，着力加强龙头企业、生产基地、市场体系和质量体系“四项建设”，坚持龙头企业带动、基地形成规模、政策资金扶持、经纪人队伍促进、建立市场带基地、基地促市场的发展模式，稻米生产由过去的品种杂乱、粗放种植、大袋销售改变为品种优良、无公害种植、标准化管理、精细加工、精美包装，更好地适应了市场的需求，稳定了种植规模。示范推广水稻种子遍及河南、山东中南部、江苏淮北、安徽沿淮及淮北地区、河北南部、陕西西安等，极大促进了当地主导产业的快速发展。

2.3 区域化种植与开发规模

水稻是区域性较强的作物，因此，加大优质稻示范推广是提高开发力度的前提，河南省培育的超级稻新稻18号具有适应性强，适宜范围广等特点。在国家转化资金项目的支持下，新稻18号在示范与推广应用上也独具规模。通过建立核心示范点和技术营销网点，进行高产攻关、试验研究、现场观摩和技术培训，达到了以点带面的转化效果，使新稻18号品种迅速在生产上推广应用。2007－2010年，新稻18号在黄淮稻区累计推广种植达33.7万hm2，增产稻谷约4.1亿kg，新增社会经济效益12.3亿元。随着新稻18号大面积推广应用，将促进农业生产健康发展，其社会效益更为显著。随着开发规模的不断扩大，超级稻生态育种技术的日益完善，优质稻生产区划要逐渐打破区域界限，按有效的自然资源配置种植集中连片，在同季作物当中表现较强的环境优势，缩小其他作物的种植面积，扩大水稻种植面积，形成规模，集中力量建设一批优质稻米生产基地。经过努力，力争形成几个或几十个连片（万亩）的超级稻种植区。

3 发展优质稻米产业的关键

3.1 加强种质资源创新，培育高产优质水稻新品种

20世纪60～70年代，水稻因矮秆基因引发的第一次绿色革命，野败型不育基因引发的水稻“三系”法杂种优势的育成和推广利用，广亲和基因及其在籼粳稻亚种间杂种优势中的利用等，均证明了突破性的育种成就有赖于特异种质的发掘及其在生产上的有效利用。因此，发掘、研究和利用新的种质资源将是水稻育种再次取得突破的重要基础。加强新资源的研究，并重视与育种工作的紧密结合，利用现代生物技术，发掘与利用地方品种或野生稻种质中的耐逆、抗性基因无疑将有利于推动河南省乃至我国水稻育种工作的新突破。

3.2 加强高产优质配套栽培技术研究

每一品种的选育，只有配以适宜的栽培技术，其产量潜力才能得以充分体现，稻米品质更是一个复杂的性状，既受遗传因子的影响，也受栽培、环境、加工等因素的制约，年度间变异较大。超级稻栽培应采用水稻“精苗稳前、控蘖优中、大穗强后”的超高产精确定量栽培模式，充分利用当地气候、土壤、水等资源的优势。在选用超级稻的基础上，实现水稻超高产。同时，水稻超高产栽培还需要在宏观上利用“3S”计算机模拟的精确农业技术，将定性研究与定量测定相结合；在微观上利用分子生物学手段研究植物激素、信号传导与基因调节的内在联系，将传统的精耕细作栽培与现代的分子栽培有机相结合，以达到水稻稳定持续高产。

3.3 加强政府引导和扶持，促进稻米产业化进程

优质米产业化的主体是企业，同时也涉及多部门和多学科之间的紧密协作，因此，优质米的产业化必须由各级政府部门出面组织、协调，政府一方面要积极引导鼓励支持大型种业企业与农业科研育种机构合作育种，开发自主品种，以增强其市场竞争力；另一方面应积极制定一系列相关的农业优惠政策，加大资金投入力度。对科研单位每年投入一定的资金用于对新品种引、育、繁及良种推广补贴、安全生产及标准化调优技术的研制与推广应用、产业基地建设的宣传培训、市场信息服务，有计划、有重点地发展当地的主导产业，促使河南省稻米产业化健康、快速发展，为提高农民收入、实现农业增效做出更大贡献。

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