我国水稻育种.ppt

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1、我国水稻育种现状、展望与对策,游 艾 青,二零一一年十一月,湖北省农业科学院粮食作物研究所,提 纲,一、全球、我国和湖北省水稻生产二、我国稻作科技取得的主要成就三、发展所面临的机遇和挑战四、作物品种及其在作物生产中的作用五、水稻育种进展六、水稻育种发展方向与策略七、对生物种业发展一些认识,一、全球、我国和湖北省水稻生产,1、全球水稻生产,水稻是世界上主要的粮食作物。1）近年全世界水稻播种面积（23.5亿亩）约占世界谷物总面积的22.7%；2）稻谷总产量（6.5亿吨）约占世界谷物总产28.8%；3）全世界有122个国家种植水稻，90%的种植面积与总产量在亚洲；4）全世界有50%左右人口以大米为主

2、食。,表1.1 2007年全球10个主要产稻国面积、单产和总产,2、我国水稻生产,（1）水稻是我国播种面积最大、总产最多、单产最高、消费人群最广、消费量最大的粮食作物，担负着保障我国粮食安全的重任。常年播种面积约为4.5亿亩，占世界水稻播种面积20%左右，仅次于印度；稻谷年均总产1.8-1.9亿吨，居世界第一。,（2）我国是水稻原产地之一 亚洲栽培稻的祖先种普通野生稻分布极广：南起海南三亚，北至江西东乡，西起云南盈江，东至台湾桃园。水稻栽培历史极为悠久:新石器时代遗址有稻谷、米粒、稻秆等遗物出土者达七十余处，最早的是浙江桐乡罗家角（7050150BC）和余姚河姆渡（6960130BC）。水稻在

3、我国分布广：跨越热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带等五个气候带；种稻最北点（黑龙江省漠河，5327N）位于我国。,（3）建国以来，我国政府十分重视粮食与水稻的生产，一靠政策、二靠科技、三靠投入，取得了以世界6的淡水资源、9的耕地养活全球22的人口举世公认伟大成就。粮食总产由1949年1.13亿吨上升到1999年5.08亿吨，50年间增加4.5倍；稻谷总产由1949年的0.49亿吨上升到1999年1.98亿吨，50年间增加4倍（1997年稻谷总产曾达2.01亿吨）。,*最高面积出现在1976年，为5.4亿亩*最高总产出现在1997年，为2.01亿吨*最高单产出现在1998年，为424.7公斤/

4、亩,表1.2我国水稻生产的发展趋势,3、湖北粮食和水稻生产,（1）湖北是全国重要的商品粮生产基地和粮食调出大省。46个粮食主产县、21个优质粮食产业工程县、荆州、黄冈、襄樊、孝感四个国家大型商品粮生产基地为骨干的优质商品粮生产体系。湖北是重要的粮食调出大省，对保障广东、福建等东南沿海缺粮省份的粮食需求做出了重要贡献。正常年景下，湖北粮食商品粮在180亿斤左右，商品率在35%左右。除满足省内消费外，一般有100亿斤左右粮食外销。,（2）新中国成立后，省委和省人民政府把水稻生产放在粮食生产的首位，通过一系列社会改革和技术改革（三改），不断改善生产条件，使水稻生产得以迅速发展。1997年湖北创下了稻

5、谷总产181.85亿公斤的历史最高纪录，是1949年37.82亿公斤的4.8倍；但是我省这种稻谷生产优势在当时没能在市场、贸易和经济上表现出来，反而是一种负担。随后水稻播种面积下滑，2002年水稻种植面积下滑到3000万亩以下，2003年下滑到了历史最低点，仅2708万亩，稻谷总产只有134亿公斤，比1997年几乎减少了近50亿公斤的产量，是我省水稻生产最低潮的一年。,（3）近年国家出台了一系列扶持粮食生产的惠农政策，减免农业税、各种补贴、粮食最低收购保护价等等，提高了稻农的收入，水稻生产得到了恢复性发展。水稻面积稳定在3100万亩左右，总产约160亿公斤。（4）湖北具有丰富的水稻生产资源，水

6、稻是湖北的优势农作物，稻谷总产仅次于湖南、江苏、江西、黑龙江，水稻单产名列全国前茅，仅次于江苏。全省水稻面积占粮食作物总面积的50%，总产量占70%，商品量占80%。实现粮食安全保障，社会稳定、国民经济发展的基础。,表1.3 湖北省粮食作物播种面积及占全国比重,数据来源：中国农村统计年鉴2010和中国农村统计年鉴2009。,二、我国稻作科技取得的主要成就,60多年来粮食生产发展，我国粮食与水稻单产持续提高是促进总产不断增长的主要原因：（1）系列正确政策充分调动农民积极性（2）增加农田基本建设投入改善生产条件（3）主要依靠选育与推广优良品种与系列增产技术，依靠稻作科技不断进步与创新。,（1）育种

7、技术不断创新 矮化育种、杂种优势利用、超级稻育种（2）新的栽培技术不断涌现 高产：叶龄模式、吨粮模式、群体质量、精确定量 轻简：免耕直播、旱育秧、抛秧 土肥：红黄壤综合治理、中低产田改造、测土配方施肥技术 植保：病、虫、草等有害生物综合防治,稻作科技创新两个方面,三、发展所面临的机遇和挑战,根据预测，到2030年我国人口将接近16亿的顶峰，到那时若要保证人民小康生活和营养水平，我国粮食生产必须在现有的基础上再增加50%左右。而这种增加要在更少的土地和水资源条件下完成。通过选育与推广优良品种与系列增产技术的手段提高单位面积产量，是提高我国粮食产量最行之有效的方法。,1、对稻米生产的刚性需求 稻米

8、是我国人民的主食全球人口约70亿，以稻米为主食的人口约占一半我国人口约13.5亿，以稻米为主食的人口约占65%在我国谷类作物中，稻谷年产量1.8-2.0亿吨，占40%左右全球粮食年贸易量2.48亿吨（2008），不到我国年粮食消费量的一半。,2、人口的刚性增长,*按人均800斤计算,3、粮食生产的形势五十年代：发展起步阶段，播种面积增加明显六十至九十年代：稳步发展阶段，单产提高明显，播种面积有所下降矮化育种杂种优势利用化肥、农药用量增加最近10年：徘徊阶段，播种面积下降，单产出现徘徊,由于受到耕地减少、耕地质量下降、水资源短缺、气候变化等对粮食生产的约束，中国粮食的供需将长期处于紧平衡状态，保

9、障粮食安全面临严峻挑战。“手里有粮，心中不慌”，粮食安全和农业生产不仅是中国历朝历代保持社会稳定的基本因素，更是当前中国经济走向现代化之路的根本保障。,1）不必担心粮食安全，我们有2万多亿美元外汇，如果粮食不足可从国外进口；2）粮食生产有分工，二、三产业不发达地区种粮，发达地区不种粮；3）13亿人口大国，粮食安全不能寄托国际市场，必须靠国内基本自给，自给率95%以上，少量依靠进口。,粮食安全存在3种主要观点,2004年以来，党中央国务院连续出台强农惠农政策，8个中央一号文件，始终把抓粮食生产为全党工作和全部工作的重中之重，我国粮食生产实现了“七连增”，今年有望“八连增”。,我国粮食生产取得巨大

10、成就,4、影响作物生产力的因素的贡献份量,1)生态条件：温度（包括积温和温差）、水份、日照、土壤2)品种：地方种、改良品种、杂种优势利用(40%)3)栽培技术：水肥调节、看苗诊断、病虫防控,四、作物品种及 其在作物生产中的作用,1、作物品种的概念 2、优良品种在作物生产中的作用 3、作物育种新途径、方法和技术 4、种子概念发展,1、作物品种的概念 定义：人类在一定的生态和经济条件下，根据自己的需要所创造的某种作物群体。具有相对稳定的、特定的遗传性；在生物学、形态学和经济性状上具有相对的一致性；在一定的地区和一定栽培条件下，在产量、品质、抗性、生育期和适应性等方面符合人类生活和生产发展的需要，通

11、过简单的繁殖手段保持其群体的恒定性。,2、作物品种的特性,（1）品种是人类劳动的产物，是由野生植物经过人工选择进化来的。（2）品种是经济上的类别，不是植物分类学上的名称。（3）品种是重要的农业生产资料。（4）品种具有一定的地区适应性和时间性。,农作物良种是农业最基本、最重要的生产资料，农业生产无论采取何种现代化技术，都必须通过种子才能发挥出应有的作用。种子尤其是良种，是农业增产增益的内因，是各项技术措施产生效益的载体，良种对中国农业增产增效的贡献率达40。,（二）优良品种在作物生产中的作用,1.提高单位面积产量。2.改进作物品质。3.增强作物抗性。4.扩大作物种植区域。5.有利于耕作制度改革，

12、提高复种指数。6.促进农业机械化发展，提高劳动效率。7.提高农业生产的经济效益。,杂交水稻在我国累计推广60亿亩，增产6000亿斤。证实了达尔文至理名言：一粒种子可以改变一个世界。,（三）作物育种新途径、方法和技术,传统育种方法：系统育种 和杂交育种,育种新方法有：产生各种变异（1）杂种优势利用：（2）远缘杂交：（3）理化诱变：（4）细胞工程：（5）基因工程：,（1）杂种优势利用（heterosis）：杂种优势是生物界的普遍现象，指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种一代，在生产势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质上比其双亲优越的现象。（杂交水稻和玉米）（2）远缘杂交（distant hyb

13、ridization）：不同种、不同属或亲缘关系更远的物种之间杂交，将不同种、属的特征、特性结合起来，扩大变异范围，促进不同种间遗传物质的交流，从而合成新物种或创造新类型，如双二倍体、异附加系、异代换系、易位系等。,（3）诱变育种(breeding by induced mutation)：利用物理、化学和生物等因素诱导植物遗传性发生各种变异，并从变异群体中选择符合育种目标的个体，进而育成新品种的育种方法（4）细胞工程育种（cell engineering applied to breeding）：利用花药组织培养、原生质体培养、体细胞融合与杂交等细胞水平上的遗传操作，改良品种。,（5）分子育

14、种（molecular breeding）：根据育种目标，通过DNA水平上的操作，对物种的基因组进行改良（如：引入外源基因和改良内源基因），创造符合人类需要的新性状（如抗虫、抗病、抗除草剂等），培育具有新性状的个体。a.分子标记辅助育种（molecular mark assisted breeding）：利用与特定性状相关联的分子标记作为辅助手段进行的育种。,b.基因工程或遗传工程（genetic engineering）：利用重组DNA技术，将甲种生物的目的基因转入乙种生物的细胞内，并使其能正确地表达，从而形成新的产物和性状。转基因技术（Transgene technology）：将人工分离

15、和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术。“遗传工程”、“基因工程”、“遗传转化“均为转基因的同义词。转基因品种（Genetically modified organism，简称GMO）：经转基因技术修饰的生物体常被称为“遗传修饰过的生物体”。,植物学种子（seed）：裸子植物和被子植物特有的繁殖体，它由胚珠经过传粉受精形成。种子一般由种皮、胚和胚乳三部分组成。种子法种子：是指农作物和林木的种植材料或者繁殖材料，包括籽粒、果实和根、茎、苗、芽、叶等。,（四）种子概念发展,1、传统种子生物（农作物、畜禽、林木）的天然繁殖材料

16、 特点：注重种子的天然繁殖能力和有形（实物）层面的含义 包含：籽粒、果实和根、茎、苗、芽、叶等2、新种子供繁衍用的DNA片段或生命体 特点：注重种子的人工繁殖能力和无形（知识）层面的含义 包含：传统种子；基因级生命体（如Bt基因、抗除草剂基因等）细胞级生命体（如干细胞、花粉、微生物孢子体等）器官级生命体（如组培用愈伤组织、胚胎等）,现代农业生物技术发展，基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下，发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺，其核心就是对基因的争夺。谁掌握了基因，谁就掌握了生物技术的制高点，就掌握了未来竞争的主动权。,中华猕猴桃和新西兰奇异果：中国野生大豆：一种野

17、生基因决定一个产业兴衰 印度香米：1997年，被誉为“皇冠明珠”的印度香米(Basmati Rice，巴斯马蒂稻米)被美国种子公司Rice Tec申请了专利。墨西哥玉米：阿根廷大豆：,启示：我们应加强生物遗传资源、基因资源、技术等知识产权技术专利申请和保护！,根据国家专利机构的统计，在我国发明申请专利中，重要经济领域的专利申请大量集中于国外企业，国内申请的专利大量集中在非主流性经济领域。2006年中国的申请者申请的比例量最高的，第一是中药，全部申请者的98%是中国人和中国企业，第二是非酒饮料，占96%，第三是食品，占90%，第四是中文输入，占79%，第五是污水处理，占73%，第六是特种陶瓷，占

18、64%。大家注意，其中中药，非酒饮料，食品，特种陶瓷都是居民的生活用品。,国外企业、国外申请者在中国申请专利最高的领域，第一个就是无线传输占93%，第二是移动通讯占91%，电视系统90%，传输设备89%，半导体85%，电视零件85%，遗传工程75%，西药69%。国外的企业和专利申请者申请专利的比例最高的是那些最重要的主流性的工业领域，我们主要在生活用品。所以我们把这两项放在一起比较一下就会很清楚，中国主流领域的专利大量地被国外的专利申请者或者企业拿走。,五、水稻育种进展,1、解放初期地方品种评选，普及高秆良品种，单产提高5%左右；2、上世纪50年代末至60年代初矮秆化育种，单产提高30%，第一

19、次飞跃；3、上世纪70年代杂种优势利用，三系杂交水稻育种，单产提高15-20%，第二次飞跃；4、上世纪末超级稻育种提出，水稻育种第三次突破。中国的水稻育种技术跃居国际领先地位,（一）我国水稻育种进程,（二）水稻杂种优势利用,水稻是典型的自花授粉作物，雌雄同花，传统观念认为利用杂种F1代优势是不可能的，1926年，美国琼斯(Jones 1926)首次提出水稻具有杂种优势。后来，中国、印度、日本、美国、国际水稻研究所(IRRI)等的一些科学家开展了水稻杂种优势利用研究。,1964年，袁隆平先生率先在我国开展水稻雌性不育研究，并提出通过选育雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系的三系法途径来利用

20、水稻的杂种优势。1970年，普通野生稻(O.rufipogon)雄性不育株发现，为培育杂交水稻打开了突破口；1973年实现三系配套；1974年选配出强优势籼型杂交水稻组合并试种成功；1975年攻克制种技术关；1976年开始大面积推广。代表性品种：汕优63、汕优64、优838、优725、金优402、金优207等。,1、三系法杂交水稻育种,三系间 恢保关系图,S(rr),F(rr),S(RR)/F(RR),S(Rr),杂交水稻对我国乃至全世界粮食产量的提高作出了重大贡献。目前，杂交水稻在中国的年种植面积约有2.3亿亩，占水稻种植总面积的，产量占稻谷总产的。每年全国因此增产的粮食超过亿公斤，相当于一

21、个中等省全年的粮食总产。许多亚洲国家已大规模种植杂交水稻。,我国的三系法杂交稻研究与利用取得巨大成就，然而“三系法”技术体系存在育种程序复杂,组合选配受“恢保关系”的限制，种子生产成本高等缺点。,2、两系法杂交水稻利用,（1）、概念两系法杂交水稻是利用水稻光温敏雄性不育系与恢复系配制组合获得杂种优势的方法。（2）、背景 八十年代后期，组合产量徘徊不前。育种家探求简化杂交稻种子生产程序，进一步提高杂交稻的增产潜力的新途径。我国的两系法杂交稻研究，最早可以追溯到60年代末，安徽芜湖地区农科所育成部分不育系和带显性标记性状的恢复系，但由于区分杂交种和自交种时困难较多，实际应用不多。化学杀雄可看作两系

22、法的一种，70年代开始，我国广泛开展了化学杀雄的研究，但由于迄今试验过的大多数化学杀雄剂不完全有效，或对人和动物的安全没有充分保证，推广应用仍受到很大限制。1973 年石明松发现的湖北光敏核不育系农垦58S，为两系法杂交水稻开辟新的途径。,优点：光温敏核不育系可一系两用，长日高温不育-制种；短日低温可育-繁殖，不受“恢保关系”的限制，配组自由，同一亚种内几乎任何正常品种都是其恢复系，大大增加了优势组合的机率，简化稻种子生产程序。“两系”杂交稻技术继续发展和成熟。它不仅在产量上比“三系杂交稻”和常规稻具有优势，而且在提升产品的品质和抗逆性方面也将更具有广阔的前景。育种方面的灵活性。缺点：受光温等

23、因素影响，在一定光温下保持稳定不育，制种的稳定性方面也还不如“三系杂交稻”稳定。,（3）两系法杂交水稻主要优缺点,两系法杂交水稻研究是我国的首创，湖北省是两系法杂交水稻发源地，光温敏核不育系可一系两用，长日高温不育-制种；短日低温可育-繁殖，配组自由，大大增加了优势组合的机率，简化稻种子生产程序。我国已成功地培育出了一批实用光温敏核不育系和两系法早中晚稻组合，并在生产上大面积推广应用。代表性不育种系：培矮64S、广粘63-4S、HD9802S、N5088S、7001S等；代表性品种：两优培九、扬两优6号、两优287、鄂粳杂1号、70优9号等。,（4）两系法杂交水稻发展前景,“制约”两系杂交稻发

24、展的主要瓶颈，制种技术的提高和稳定性的加强。随着“两系”杂交稻育种的深入研究，特别是对于温敏和光敏种质资源育性能力的不断提升，对于气候变化规律的深入掌握，以及田间生产技术的精细化管理，“制约”两系杂交稻发展瓶颈将会被逐步克服。,3、中国超级稻育种,（1）我国继矮化育种、杂交水稻育种二次飞跃之后，出现的水稻品种产量潜力徘徊局面。为争取早日实现我国水稻单产第三次飞跃，我国科学家在总结国内外水稻育种经验和教训的基础上，1996 1997年提出了超级杂交稻选育的新思路，即采用理想株型塑造与籼粳杂种优势利用相结合的技术路线，大幅度提高水稻单产。,（2）1996年，农业部立项支持“中国超级稻育种及栽培体系

25、”项目（1996-2005年），提出了“最高单产年达到公斤（一期）、年达到公斤（二期）”的研究目标。（3）2005年，农业部制定了中国超级稻研究与推广规划（2006-2010年），启动超级稻发展的“”工程，提出用6年时间，培育并形成20个超级稻主导品种，推广面积达全国水稻种植面积的30（约1.2亿亩），每亩平均增产60公斤，带动全国水稻单产水平明显提高，继续保持我国水稻育种国际领先水平。,2005年农业部办公厅农办科200539号：关于印发超级稻品种确认办法（试行）的通知；2008年修订后的印发超级稻品种确认办法（农办科200838号）；定义：超级稻品种（含组合，下同）是指采用理想株型塑造与杂

26、种优势利用相结合的技术路线等途径育成的产量潜力大、配套超高产栽培技术后比现有水稻品种在产量上有大幅度提高、并兼顾品质与抗性的水稻新品种。,（4）超级稻品种确认办法,超级稻品种各项主要指标（单位：天，公斤/亩）,（5）超级稻育种进展,总体：在育种理论研究、育种材料创新和新品种选育与推广方面取得了显著成就。,中国超级稻育种，尤其是超级杂交稻育种取得了重大突破，已培育80个优质高产超级稻品种通过省级以上审定，并在生产上大面积推广应用；在2000年和2005年分别突破了百亩连片单产700公斤/亩的第一期目标和800公斤/亩的第二期目标；超级稻研究与推广为提高我国粮食综合生产能力作出了巨大贡献。统计显示

27、，1999年至2005年，已在生产上推广种植超级稻新品种约两亿亩，覆盖了我国长江流域稻区、华南稻区和东北稻区，累计增产稻谷120亿公斤。,六、水稻育种发展方向与策略,一是技术创新能力不足。一般性品种多，突破性品种少；遗传背景狭窄，缺乏骨干亲本材料，低水平重复研究现象较突出；二是品种的性能与生产发展和市场的需求还有很大差距，种数量不少，但具有高产、优质、多抗、广适应综合性状的突破性重大品种缺乏，不能完全满足农业生产发展和市场需求，竞争力不强；（耐高低温、抗倒）三是品种的配套技术研究和推广滞后，影响了品种的推广应用。,（一）、存在的三个突出问题：,Steven D.Tanksley and Sus

28、an R.McCouch SCIENCE VOL.277 22 AUGUST,（二）总的趋势：,育种目标多元化和育种技术先进化。,1、育种目标：多元化,（1）高产、优质、抗性（病、虫、逆境）是作物育种永恒的目标，为了达到增产的目的，利用水稻亚种间杂交优势培育超高产品种是现阶段主攻方向，中国的杂交水稻是高产育种的代表。（2）现代水稻育种目标呈现多元化。除了高产育种外，还有抗病虫育种、抗旱育种、抗涝育种、耐高温、耐寒、耐盐育种、品质改良和功能稻（含人体蛋白、抗性淀粉、氨基丁酸、富铁低植酸和矿质元素）育种等。（3）品种的选育既要兼顾产量、品质和抗性，也要考虑品种与种植方式的配套，在当前随着农村劳动力

29、转移，水稻轻简化栽培技术应用，适应机械收割抗倒也成为水稻育种主要目标。,先玉335：先玉335玉米收获后籽粒含水量低(比一般玉米品种低近10个百分点)，深受商家的青睐。张启发院士提出的绿色超级的概念：“少打农药、少施化肥、节水抗旱、优质高产”，实现水稻生产安全优质、资源节约、环境友好的目标，体现育种目标多元化。,2、育种技术：先进化,水稻育种的理论和技术水平进一步提高，将实现从传统育种向高效、精确、定向化育种的实质性转变。（1）传统的育种实践表明，通过育种提高作物产量，可归纳出两条有效途径：一是形态改良（基础）。二是杂种优势利用（源泉）。单纯的形态改良，潜力有限；杂种优势不与形态改良结合，效果

30、较差，两者有机结合可相得益彰。无论形态改良还是杂种优势利用都是传统育种，水稻新品种选育主要基于育种家的个人经验，都是从表型进行选择，效率较差。,（2）水稻育种进一步向更高层次发展，必须依靠生物技术的进步（分子育种）。我国21世纪初开始了水稻功能基因组研究，在重要农艺性状功能基因方面，瞄准高产、优质、抗逆等重要农艺性状，经过10年的研究已经分离克隆了一批重要的水稻功能基因，涉及产量、品质、株型、抗病、抗虫、抗逆、育性、生长发育、营养等。已发展出大量的分子标记，使育种家可以从基因型的层次进行选择，极大的提高了育种的效率。现代分子育种途径和技术也必须落实到优良的形态和强大的杂种优势上，才会对提高产量

31、有贡献（常规育种也不能忽视）。,（三）对 策,1、常规育种与现代生物育种相结合,分子育种：分子标记和转基因,分子育种技术与常规育种相结合是提高未来作物育种水平的关键,简化分子育种的技术 检测技术 转化技术 鉴定技术技术培训政策引导,（1）分子标记辅助选择(Molecular marker-assisted selection，MAS)育种,A:连锁分子标记和基因序列变异标记B：分子标记的种类RFLP标记（限制性片段长度多态性）RAPD标记（随机扩增多态性）SSR标记（简单重复序列）CAPs标记（酶切扩增多态性序列）STS标记（序列标记位点）SNP标记（单核苷酸多态性标记）,可利用的主要基因（1

32、）与株型建成有关的基因sd-1、sd-g、Moc1、La1、qPE9-1（DEP-1）（2）与穗粒数增加有关的基因Gn-1、Gs7、Gdh7（3）与粒重有关的基因Gs3（4）与品质有关的基因Wx a、Wx b、Wx op、Wx-In1(G)-Ex6(C)、alk、fgr（5）抗稻飞虱基因资源Bph1、Bph2、Bph19(t)OsPTs、OsSPX、pup1、OsNRT2.3 a、OsNRT2.3 b,可利用的主要基因（6）抗条纹叶枯病基因qSTV-11a、qSTV-11b、qSTV-11c（7）抗稻白叶枯病基因Xa-1、Xa-2、Xa-27（8）抗稻瘟病基因Pi-ta、Pi-b、Pi-kh、

33、Pi9、Pi2、Piz-t、Pi-d2、Pi36、Pi37（9）抗稻螟虫和卷叶螟基因Bt（10）其它性状基因,（2）转基因育种,基因枪技术农杆菌介导技术花粉管通道技术电融合技术,转基因技术与传统技术都是通过获得优良基因进行遗传改良。但在基因转移的范围和效率上，转基因技术与传统育种技术有两点重要区别。第一，传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移，而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制。第二，传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行，操作对象是整个基因组，所转移的是大量的基因，不可能准确地对某个基因进行操作和选择，对后代的表现预见性较差。而转基因技术所操作和转移的一般是经

34、过明确定义的基因，功能清楚，后代表现可准确预期。转基因育种局限：转基因植物的安全性评价,2、理想株型与杂种优势利用相结合,（1）品种间基因资源的开发和利用 籼稻的生态型分化 中国籼稻：早籼、中籼和晚籼，云南籼稻印度籼稻：夏稻(Boro)、秋稻(Aus)、冬稻(Aman)印尼籼稻：久莱稻(Tjereh)粳稻的生态型分化 中国粳稻：早粳、中粳和晚粳，云南粳稻 印尼粳稻：婆罗稻（Bulu）,（2）亚种间基因资源的开发和利用,籼稻：耐热，耐瘠，繁茂性好，颖花分化能力强，直链淀粉含量高，灌浆速度快，抗稻瘟病，抗飞虱。粳稻：耐冷，耐肥，杆硬，抗倒伏，根系活力强，支链淀粉含量高，抗（耐）稻白叶枯病。,（3）

35、种间和远缘物种间基因资源的开发和利用,种间：稻属 22个种 O.officicinalis（药）O.longistaminata（长）O.minuta（小）O.eichingri（密）O.rufipogon（普）O.nivara（尼）远缘物种间：抗病虫，耐逆基因的发现、克隆和利用,3、特异性育种材料的发掘和创新,我国水稻育种的实践表明，突破性成就取决于特异种质的发现及其在生产上的有效利用。如洪春英、洪春利在广东发现矮脚南特（sd-1），使水稻矮秆化；李必湖在海南发现花粉败育的野生稻，随后实现了籼型杂交水稻三系配套；石明松在湖北发现农垦58不育株，使两系杂交稻得到广泛应用。育种材料的发掘与创新随

36、着品种改良程度的提高而增加了难度。特异性育种材料的发掘和创新对育种工作者提出了更高的要求和挑战，也是我国水稻育种的新的突破点。,4、产学研结合，加快品种示范推广,5、良种与良法配套,良种良法配套也是我国自上世纪50年代到90年代中期水稻生产稳步发展的成功法宝。良种与良法的配套，我国水稻生产实现了从高秆到矮秆、从常规到杂交稻的两大跨越，实现了粮食生产历史性的突破。近年来存在重品种轻栽培的现象，技术与品种不配套，使栽培技术无重大突破。缺少水稻品种的相应配套栽培技术研究和示范，农民不知如何选择适宜的品种，也不知道新品种应如何种植，使品种的产量潜力不能发挥。这些问题严重制约着我国水稻产业的发展。因此，要扭转重良种轻栽培的思路，重点应加强超级稻、优质稻栽培技术集成研究与示范、培训和指导。,1、组织管理和技术同等重要，管理创新可最大限度发挥技术创新作用,重视非技术因素创新;2、制种公司专业化：江西、江苏、四川、湖南比较成功，湖北省杂交稻制技术落后原因缺乏专业化代制公司；3、建立稳定基地：4、建立种子质量追溯制：每一袋都有编码和标识 5、制种新技术研发：轻简化、降低成本6、目前我国种业经营方式不利于种业做大做强；7、知识产权保护：知识经济时代依靠技术创新；,七、对生物种业发展一些认识,