淺析水稻雜交育種方法及展望

李婷婷

（昌圖縣農業技術推廣中心，遼寧 昌圖 112500）

水稻是我國國民生活的主要糧食作物，隨著城市化進程的加快，農業生產區域正在不斷縮減，因此如何能提高單位生產面積內的水稻產量，就成了解決糧食需求、維持國家穩定安全的首要途徑。我國相關領域科學家經過多年不懈的研究與探討，將雜交水稻高產育種技術研發出臺，實現了糧食產量的提高與我國水稻總產量的新突破。

1 雜交水稻概述

雜種優勢在生物界中非常常見，由兩個基因存在差異的品種進行繁殖，之后下一代在生長速度和適應能力等方面都會比雙親更加優秀，以此來獲得品質更加優良的品種。而雜種優勢在我國農業生產中也有著廣泛的應用，比如玉米便是通過雌雄異花，人工除去母本中自交的雄花，之后利用父系的花粉進行授粉，操作較為簡單并且效果也較為明顯，而在一些雌雄同花的植物中則需要利用花粉的不育性來進行雜交種的繁殖。而在水稻種植中利用雜種優勢，則能夠顯著提高水稻產量，提高水稻抗性，保證其茁壯成長，現階段我國水稻種植中已經有55%以上都是雜交水稻，而在秈稻中，絕大多數都是以雜交品種為主。

2 雜交水稻高產育種技術

2.1 合理選種

在矮化育種階段取得成功以后，我國農業科學家對水稻育種技術逐漸重視起來，也意識到提高水稻產量對糧食生產的重要性。在這一重要認知下，我國培育出以“南優2號”與“汕優63”為代表的新一代雜交型水稻，并在此領域取得了重要成果，使我國的水稻研究趨于雜交方向發展。相比常規的水稻品種，雜交水稻在品質上具有一定優勢，且單位面積內的糧食產量也比常規品種提升了許多，使科學家們的研究方向更加明確。

2.2 三系法雜交育種技術

若想有效提高雜交水稻的產量和質量，就需要選育雄性不育系水稻，而三系便是包括核質互作雄性不育系和保持系以及恢復系。利用三系法進行雜交水稻的育種可以通過核質互作雄性不育系當作母本，以保持系作為父本進行快速生長和繁衍但是始終維持不育特點的種子。而將不育系作為母本，將恢復系當作父本進行恢復花粉可育性并且具備雜交水稻特征的優良雜交水稻種。不過，隨著我國雜交水稻育種技術的不斷進步，三系法雜交水稻育種技術的缺點也越來越明顯，比如資源較少，不育系稻種資源匱乏、保持系稻種更是只有不到3%，東南亞秈稻品種中可以當做恢復系的稻種也不足8%，針對不育系與恢復系的雜交育種多態性不高，雜交同質化等。

2.3 兩系法雜交育種技術

兩系法雜交育種技術指的是在相同株系中，如果其花粉具備可育性，那么利用花粉來進行不育系種子的培養與繁殖，而若是劃分不育的情況下，則通過花粉與父本進行雜交來進行雜交水稻種的培育。兩系法雜交水稻技術的主要優點在于：第一，不育性會被隱性核基因影響，而且也不會被恢復保護關系所制約，能夠更加高效地培育新的不育系，也便于雜交水稻有利性狀育種的進行，提高了稻種資源的利用率，并且也提升選種過程中高產以及多抗性能稻種的概率。第二，兩系法雜交稻育種技術能夠有效改善三系法雄性不育細胞質的隱患以及對個別經濟性狀的負面效果。第三，兩系法能夠有效對雜交水稻育種流程進行化簡，提高育種效率，

2.4 智能不育雜交育種技術

為了能夠改善隱性核雄性不育的繁殖難題，在2006年國外一家公司在玉米種植中做到了核不育突變材料種生產技術，這種技術指的是把花粉的育性恢復基因，以及花粉敗育還有標記篩選基因等，之后將其與隱性核雄性不育突變體進行結合，便能夠獲得核雄性不育突變體保持材料。而在2010年，我國也針對這一理念進行了證實，并將其乘坐第三代雜交水稻技術，能夠通過該技術來提高隱性雄性核不育材料的遺傳性，將其轉入育性來恢復基因以及花粉敗育，以及通過熒光分選法來把不育系和保持系種子進行快速區分。智能不育雜交育種技術通過生物技術以及以往的育種經驗，使得水稻雄性隱性核不育基因也可以進行合理應用，和傳統雜交育種以及轉基因育種比較，智能不育雜交水稻育種技術的優勢體現在以下幾個方面：第一，智能不育系相對來說始終保持不育性，并不會被環境因素所左右，改善了三系不育法在高溫與低溫情況下對花粉可育的影響以及制種存在的隱患等。第二，智能不育系稻種的不育性遺傳率更高，同時也能夠更好的進行優良性狀育種，更加高效地培育出產量更高、抗性更強的雜交水稻，并且提高雜交水稻的適應性。第三，育性恢復基因和花粉敗育基因有著緊密的聯系，能夠有效避免轉基因成分利用劃分漂移，并做到了以轉基因的方式來生產非轉基因不育系稻種以及雜交水稻稻種。

3 雜交水稻高產育種技術的展望

基于當代雜交水稻高產育種的技術水平，目前已走在世界農業生產技術的前沿。我國農業科學家要想進一步取得成績，可用以下幾個方面進行深入探究，將生物技術引入雜交水稻育種技術中，使傳統育種經驗與現代生物技術能夠共生利用，并加強重點研究項目的投入力度。

野生水稻品種的抗倒伏能力要比地方種植水稻在抗逆基因上強，故相關農業科學研究可根據野生水稻來進行研究，加大水稻品種的抗病蟲性研究，在基因方面使其增產，并通過近緣物種的基因研究，來實現其基因的化學標記，使水稻品種的研究范圍更廣。

隨著雜交品種的巨大潛力被發掘出來，當代科學家更重視粳稻血緣關系，而“秈粳秈”與“粳秈粳”的復交方式，在當代育種技術中較為常見，在秈稻恢復系育種中摻入科學比例的粳稻血緣或反之操作，都能夠使稻種的綜合能力得以增強，通過親緣差異的方式增強水稻的雜交關系，使稻種的綜合優勢得以擴大，是未來雜交水稻的研究基礎之一。

我國的雜交水稻育種技術分為兩系雜交水稻與三系雜交水稻，其中兩系雜交水稻育種技術的配組方案較為自由，但由于我國目前的農業生產中，三系雜交水稻育種技術的應用程度較高且范圍交廣，故兩系雜交水稻育種技術在發展過程中會受到傳統技術的限制。為降低我國糧食的生產風險，在水稻種子的強優組合選配方面，我國雜交水稻的未來發展趨勢必然會朝向自由化與基因化的方向發展，通過大量的測交配組實驗，來實現水稻品種的豐富化與多樣化，使恢復系育種技術能夠取得更先進的成果。而兩系雜交水稻育種技術，也能夠與三系雜交水稻育種技術相互競爭與合作，并逐漸獲得發展的機會，最終取代傳統的三系雜交水稻育種技術的存在與應用，使我國的水稻農業生產邁向新的時代。

我國農業科學家可以通過基因工程來進行稻種培育，盡管當下的科學技術還未能夠對轉基因生物的安全性的得以證明，但不同領域的基因工程已經得到了良好的發展，通過研究過程的不斷深入，才會對糧食方面的安全性探索出解決辦法，故雜交水稻的基因工程，將會對育種技術起到良性推動作用。

雜交水稻高產育種技術為我國實現糧食高產提供了技術支持，在現代農業生產技術上更實現了重要突破，悉數我國雜交水稻技術的發展歷程，也反應出我國綜合國力的提升。作為農業生產大國，我國對雜交水稻高產育種技術的研究從未停止，相關農業科學家更應利用當下時代的基因工程研究，對水稻的進一步高產作出更深層次的探究，為全人類的糧食生產貢獻力量。