著名水稻育种专家邓启云带你认识超级稻
1981年
日本最早提出并开展水稻超高产育种研究。
上世纪80年代中期
我国开始水稻超高产育种研究,到“八五”期末,广东农科院育成了“特青”“胜泰”等超高产品种。
1989年
国际水稻研究所提出培育“超级水稻”,后定名为“新株型育种计划”。
1996年
中国开始组织实施超级稻研究。
1997年
在袁隆平院士倡导下,由国务院总理基金和国家863高技术计划立项,开始中国超级杂交水稻的育种计划。
2000年
中国第一个超级稻品种选育成功。
2005年
国家建立超级稻推广项目,被纳入中央1号文件,并把培育和推广超级稻写进“十一五”规划。
超级稻在安徽遭遇“滑铁卢”,万亩“超级稻”出现减产或绝收,往日风光无限的超级稻被推上了风口浪尖。在一片争议声中,种子供货方隆平高科宣布停售“两优0293”这一杂交水稻种子,并将筹建种子行业灾后救助基金。前日,在国务院新闻办举行的新闻发布会上,农业部副部长张桃林表示,要加强对水稻品种的适应性评估,此事不会影响国家对超级稻的研究。从亩产破千公斤的实验纪录,到进入中国农民的田间地头,超级稻到底有多“超级”?本期图事绘,我们将用另一种视角带你认识超级稻。
中国超级稻成长之路
超级稻的改良主要围绕光能利用率,目的是捕捉更高的光能,同时保持好的透光性。如果株高太矮,叶片就会太“挤”,甚至密不透风,光合作用效果就会降低,中下部叶片根本照不到太阳光。
第一期
2000年
实现亩产700公斤
代表品种:“Y两优培九”
株高1米左右
为避免两蔸禾长得过于“笔挺”,使中间漏光损失太大,育种学家让水稻叶片尽量向四周生长,让叶片都搭接起来,以捕捉更多的太阳光。
第二期
2004年
实现亩产800公斤
代表品种:“Y两优1号”
株高1.2米左右
将水稻育种周期发展到全生育期,即让水稻在每一阶段都长成科学家想要的样子,科学家想办法减少水稻间的竞争,使水稻的叶片直立起来,向空中要阳光。
第三期
2011年
实现亩产900公斤
代表品种:“Y两优2号”
株高1.2米至1.4米
科学家们把稻田上面的空间全部让给叶片,叶子更长了,尽可能增加太阳光捕捉量;同时在下部降低水稻“节结”高度,增强水稻抗倒伏性,稻穗也更长了。
第四期 2014年
实现亩产1000公斤
代表品种:“Y两优900”
株高1.15米左右
超级稻是什么
超级稻的概念最早由国际水稻研究所于1989年提出,主要是为解决全球粮食安全提出的水稻超高产育种计划。广义的超级稻是指在各个主要性状如产量、米质、抗性等方面均显著超过现有品种水平的新品种。我国现阶段的超级稻是狭义的概念,指在抗性和米质与现有水稻品种相仿的基础上,在产量上有大幅度提高的新品种。
茎秆
植株较矮,重心较低;茎秆粗壮、坚韧,后期茎叶功能强,高度耐肥抗倒。
株叶
株形松散适中,叶片着生角度小,上三叶挺直、微凹,群体通风透光良好,光能利用率高。
结实率
平均每穗总粒数325.8粒,结实率85%以上,千粒重27.5克。易脱粒、不落粒。米质稻米外观品质和食味品质好,商品性极佳。
抗逆性
耐高温和耐低温能力都比较强,田间表现有较强的抗病性。
走出国门的东方魔稻
在中国政府的支持与指导下,中国杂交水稻走出国门,正为全球特别是发展中国家的缺粮问题发挥作用。至今,已有东南亚、南亚、南美、非洲等30多个国家和地区研究或引种,增产效益十分显著,被世界誉为“东方魔稻”、“中国第五大发明”。
几内亚
本地品种产量1.5吨-2吨/公顷,引进中国杂交水稻产量达6吨-7吨/公顷。
马达加斯加
当地品种产量2吨-2.5吨/公顷,引进中国杂交水稻产量达7吨-8吨/公顷。
越南
引进中国杂交水稻,一跃成为世界第二大粮食出口国。
印度尼西亚
引进中国杂交水稻后最高单产达12.08吨/公顷,创下了该国新纪录。
超级稻诞生记
三系法
三系法曾经为我国的粮食自足作出了巨大贡献,“三系”就是不育系、保持系、恢复系,一直是杂交水稻育种最经典的方法,但该法程序复杂、制种环节多、成本高,难以解决杂交水稻高产与优质间的矛盾,成为限制育种的难题。1976年开始,三系杂交稻开始在全国大面积推广,比常规稻平均每亩增产20%左右。
两系法
两系法即只需不育系和恢复系进行杂种优势利用的方法。两系稻最大的优点,就是父本、母本之间是自由恋爱,直到相中自己最称心的那一位,而三系稻它必须经过(保持系)也就是媒人牵线,父母做主才能结合,而不管双方品种是否优良、是否般配,所以自由恋爱成婚的两系稻就比包办婚姻的三系稻的婚姻质量更好,品质更优,产量更高。
分子育种法
分子育种就是将基因工程应用于育种工作中,通过基因导入,从而培育出一定要求的新品种的育种方法。分子育种在超级稻研究中更多是作为一种辅助方法。
专家问答
长沙晚报:超级稻口感如何?
邓启云:历经19年攻关,超级杂交水稻的米质较普通杂交水稻的米质有了质的飞跃。以“Y两优2号”为例,其母本引进了美国优质稻的血缘,米质优良,袁隆平在尝过后认为,米粒颗颗圆润饱满,富有油性光泽,饭到嘴里细腻清香,富有弹性,口感极好。“Y两优900”米质指标更是达到1级优质米标准。
长沙晚报:超级稻安全吗?
邓启云:我国超级杂交水稻选育,在袁隆平院士的指导下,按照传统自然杂交方法选育新品种,其中运用了分子标记辅助育种方法,该方法不直接对基因进行人工操作,没有转基因成分。我国自1976年推广杂交水稻以来,已经39年了,事实证明它是安全的。
长沙晚报:一个品种从实验到农民种植要多久?
邓启云:我国品种推广必须获得行政许可,也就是通俗说的省级和国家级审定。一粒水稻新品种从诞生到农民手中种植,要经过品比、预试、区试、续试、生产试种等过程,大约要4到5年。
长沙晚报:大面积推广后产量为何下降?
邓启云:超级稻大田推广后产量与品种、土壤、肥料、气候等要素息息相关。按过去的经验,如果是农民自己种,稍加技术指导,可以打七折,即种1000公斤品种,实际产粮可达700公斤以上。超级稻就像一个具有很大生长潜力的孩子,营养跟得上就会表现很好,营养差点产量潜力只能部分发挥,但不会严重减产,比当地对照品种还是要增产很多。
长沙晚报:超级稻单产理论极限是多少?
邓启云:对于超级杂交稻未来的增产潜力,袁隆平曾表示,根据日本学者的估算,水稻的光能利用率,即作物光合作用积累的有机物所含的能量占照射在该地面的日光能量的比率,最高可达5%左右;如果保守一点,将这个数字打对折,只按2.5%的光能利用率计算,以长沙地区的太阳辐射量为例,理论上早稻亩产可达1000公斤,晚稻亩产可达到1100公斤,中稻亩产可达到1500公斤。
本版文字 长沙晚报记者 陈焕明
本版科学顾问 著名水稻育种专家、
杂交水稻国家重点实验室首席科学家
邓启云博士
本版绘图 何朝霞
日本最早提出并开展水稻超高产育种研究。
上世纪80年代中期
我国开始水稻超高产育种研究,到“八五”期末,广东农科院育成了“特青”“胜泰”等超高产品种。
1989年
国际水稻研究所提出培育“超级水稻”,后定名为“新株型育种计划”。
1996年
中国开始组织实施超级稻研究。
1997年
在袁隆平院士倡导下,由国务院总理基金和国家863高技术计划立项,开始中国超级杂交水稻的育种计划。
2000年
中国第一个超级稻品种选育成功。
2005年
国家建立超级稻推广项目,被纳入中央1号文件,并把培育和推广超级稻写进“十一五”规划。
超级稻在安徽遭遇“滑铁卢”,万亩“超级稻”出现减产或绝收,往日风光无限的超级稻被推上了风口浪尖。在一片争议声中,种子供货方隆平高科宣布停售“两优0293”这一杂交水稻种子,并将筹建种子行业灾后救助基金。前日,在国务院新闻办举行的新闻发布会上,农业部副部长张桃林表示,要加强对水稻品种的适应性评估,此事不会影响国家对超级稻的研究。从亩产破千公斤的实验纪录,到进入中国农民的田间地头,超级稻到底有多“超级”?本期图事绘,我们将用另一种视角带你认识超级稻。
中国超级稻成长之路
超级稻的改良主要围绕光能利用率,目的是捕捉更高的光能,同时保持好的透光性。如果株高太矮,叶片就会太“挤”,甚至密不透风,光合作用效果就会降低,中下部叶片根本照不到太阳光。
第一期
2000年
实现亩产700公斤
代表品种:“Y两优培九”
株高1米左右
为避免两蔸禾长得过于“笔挺”,使中间漏光损失太大,育种学家让水稻叶片尽量向四周生长,让叶片都搭接起来,以捕捉更多的太阳光。
第二期
2004年
实现亩产800公斤
代表品种:“Y两优1号”
株高1.2米左右
将水稻育种周期发展到全生育期,即让水稻在每一阶段都长成科学家想要的样子,科学家想办法减少水稻间的竞争,使水稻的叶片直立起来,向空中要阳光。
第三期
2011年
实现亩产900公斤
代表品种:“Y两优2号”
株高1.2米至1.4米
科学家们把稻田上面的空间全部让给叶片,叶子更长了,尽可能增加太阳光捕捉量;同时在下部降低水稻“节结”高度,增强水稻抗倒伏性,稻穗也更长了。
第四期 2014年
实现亩产1000公斤
代表品种:“Y两优900”
株高1.15米左右
超级稻是什么
超级稻的概念最早由国际水稻研究所于1989年提出,主要是为解决全球粮食安全提出的水稻超高产育种计划。广义的超级稻是指在各个主要性状如产量、米质、抗性等方面均显著超过现有品种水平的新品种。我国现阶段的超级稻是狭义的概念,指在抗性和米质与现有水稻品种相仿的基础上,在产量上有大幅度提高的新品种。
茎秆
植株较矮,重心较低;茎秆粗壮、坚韧,后期茎叶功能强,高度耐肥抗倒。
株叶
株形松散适中,叶片着生角度小,上三叶挺直、微凹,群体通风透光良好,光能利用率高。
结实率
平均每穗总粒数325.8粒,结实率85%以上,千粒重27.5克。易脱粒、不落粒。米质稻米外观品质和食味品质好,商品性极佳。
抗逆性
耐高温和耐低温能力都比较强,田间表现有较强的抗病性。
走出国门的东方魔稻
在中国政府的支持与指导下,中国杂交水稻走出国门,正为全球特别是发展中国家的缺粮问题发挥作用。至今,已有东南亚、南亚、南美、非洲等30多个国家和地区研究或引种,增产效益十分显著,被世界誉为“东方魔稻”、“中国第五大发明”。
几内亚
本地品种产量1.5吨-2吨/公顷,引进中国杂交水稻产量达6吨-7吨/公顷。
马达加斯加
当地品种产量2吨-2.5吨/公顷,引进中国杂交水稻产量达7吨-8吨/公顷。
越南
引进中国杂交水稻,一跃成为世界第二大粮食出口国。
印度尼西亚
引进中国杂交水稻后最高单产达12.08吨/公顷,创下了该国新纪录。
超级稻诞生记
三系法
三系法曾经为我国的粮食自足作出了巨大贡献,“三系”就是不育系、保持系、恢复系,一直是杂交水稻育种最经典的方法,但该法程序复杂、制种环节多、成本高,难以解决杂交水稻高产与优质间的矛盾,成为限制育种的难题。1976年开始,三系杂交稻开始在全国大面积推广,比常规稻平均每亩增产20%左右。
两系法
两系法即只需不育系和恢复系进行杂种优势利用的方法。两系稻最大的优点,就是父本、母本之间是自由恋爱,直到相中自己最称心的那一位,而三系稻它必须经过(保持系)也就是媒人牵线,父母做主才能结合,而不管双方品种是否优良、是否般配,所以自由恋爱成婚的两系稻就比包办婚姻的三系稻的婚姻质量更好,品质更优,产量更高。
分子育种法
分子育种就是将基因工程应用于育种工作中,通过基因导入,从而培育出一定要求的新品种的育种方法。分子育种在超级稻研究中更多是作为一种辅助方法。
专家问答
长沙晚报:超级稻口感如何?
邓启云:历经19年攻关,超级杂交水稻的米质较普通杂交水稻的米质有了质的飞跃。以“Y两优2号”为例,其母本引进了美国优质稻的血缘,米质优良,袁隆平在尝过后认为,米粒颗颗圆润饱满,富有油性光泽,饭到嘴里细腻清香,富有弹性,口感极好。“Y两优900”米质指标更是达到1级优质米标准。
长沙晚报:超级稻安全吗?
邓启云:我国超级杂交水稻选育,在袁隆平院士的指导下,按照传统自然杂交方法选育新品种,其中运用了分子标记辅助育种方法,该方法不直接对基因进行人工操作,没有转基因成分。我国自1976年推广杂交水稻以来,已经39年了,事实证明它是安全的。
长沙晚报:一个品种从实验到农民种植要多久?
邓启云:我国品种推广必须获得行政许可,也就是通俗说的省级和国家级审定。一粒水稻新品种从诞生到农民手中种植,要经过品比、预试、区试、续试、生产试种等过程,大约要4到5年。
长沙晚报:大面积推广后产量为何下降?
邓启云:超级稻大田推广后产量与品种、土壤、肥料、气候等要素息息相关。按过去的经验,如果是农民自己种,稍加技术指导,可以打七折,即种1000公斤品种,实际产粮可达700公斤以上。超级稻就像一个具有很大生长潜力的孩子,营养跟得上就会表现很好,营养差点产量潜力只能部分发挥,但不会严重减产,比当地对照品种还是要增产很多。
长沙晚报:超级稻单产理论极限是多少?
邓启云:对于超级杂交稻未来的增产潜力,袁隆平曾表示,根据日本学者的估算,水稻的光能利用率,即作物光合作用积累的有机物所含的能量占照射在该地面的日光能量的比率,最高可达5%左右;如果保守一点,将这个数字打对折,只按2.5%的光能利用率计算,以长沙地区的太阳辐射量为例,理论上早稻亩产可达1000公斤,晚稻亩产可达到1100公斤,中稻亩产可达到1500公斤。
本版文字 长沙晚报记者 陈焕明
本版科学顾问 著名水稻育种专家、
杂交水稻国家重点实验室首席科学家
邓启云博士
本版绘图 何朝霞
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