摘要 粮食安全问题日益引起国家重视。该文主要从超级稻研究的历史、超级稻概念、超级稻育种途径等方面较为系统地阐述了超级稻的研究进展。结合连云港市超级稻的育种实践和水稻高产栽培的经验，提出了连云港市发展超级稻的意见和江苏省淮北地区超级中粳水稻的形态指标。
　　关键词 超级稻；常规中粳；江苏连云港
　　中图分类号 s511 文献标识码 a 文章编号 1007-5739（2013）02-0049-02
　　1 超级稻研究的历史背景及必然性
　　国际水稻研究所1966年选育出了ir8号水稻品种，被认为现代水稻育种上的一个大的突破，标志东南亚“绿色革命”的到来。与传统水稻品种相比，ir8植株较矮，茎秆坚挺，叶片直立，有较多的分蘖，对光周期钝感，氮肥适应性强，广泛种植于东亚、南亚及东南亚。但是ir8育成30多年以来，国际水稻所及东南亚国家育成的水稻品种产量潜力未有大的突破。
　　从20世纪四五十年代至今，我国栽培的水稻品种经历了高秆农家品种、高秆改良品种、矮秆改良品种、杂交水稻的更替，其产量形成存在不同的特点。从高秆农家品种、高秆改良品种到矮秆改良品种，产量增加20%～30%；矮秆改良品种到杂交水稻，产量进一步提高20%。
　　杂交水稻三系配套成功及大面积推广应用，使我国水稻生产一跃成为世界水稻生产强国，杂交水稻生产技术也获得了国际专利，杂交水稻之父袁隆平被认为水稻育种界的泰斗，为世界水稻育种界所公认。
　　20世纪70年代以来，我国选育出大量的杂交籼稻品种，但其产量较南优2号、汕优6号、汕优63增加并不多，特别是杂交水稻汕优63号自1984育成至今仍然被一些地区应用[1-2]。造成这种状况的原因主要如下：一是株型与以前的品种或组合没有大的改变，光能利用率较为接近；二是育种采用的主体亲本与以前的基本一致，导致新育水稻组合或品种亲缘关系较近，各种综合优势提高不明显；三是丰产、品质、抗性上不协调，有些具有高产潜力的水稻品种因为抗性差或米质不佳而不能应用与生产。
　　随着人口数量的增加，我国对稻谷的总量要求愈来愈高，而水稻种植面积却呈现逐年下降的趋势，加之水稻单产近10多年来的徘徊不前及水稻总产年际间不稳定，稻谷的总量已接近警戒线；加之随着国内外育种理论与经验的成熟，特别是现代科技的发展，对大幅度提高水稻单产的呼声也越来越高。国内外的育种家、农学家及其他农业科研人员开始思考水稻在高产水平的条件下如何进一步提高水稻产量以达到超高产水平，于是超级稻研究开始在国内外先后兴起[3]。
　　2 超级稻的概念
　　从超级稻历史演变来看，所谓超级稻原始意义主要就水稻产量而言，是指在原来高产的基础上，产量能够达到超高产潜力的超高产水稻品种。各地由于水稻品种特性、生产能力不同，因而超级稻的超高产水平各地应有所差别。
　　随着超级稻研究的逐步深入，有的学者认为，在强调超级稻产量的同时，也应注重水稻品种品质的改良与抗性的提高。单纯产量高的水稻品种品质较差也不能称之为超级稻，这是对超级稻原始概念的新发展。
　　3 超级稻育种途径
　　国内超级稻研究方面取得较为突出的成绩，并且育出了部分超级稻品种的主要有湖南杂交水稻研究中心的袁隆平院士、沈阳农业大学的杨守仁教授、广东省农科院的黄耀祥院士及四川农业大学的周开达教授。这些水稻国内知名专家对于超级稻品种的选育提出了各自的超级稻育种理论。
　　3.1 塑造理想株型
　　为使超级稻获得较高的产量，在育种过程中要将株型、群体结构作为育种的重要方面，选育出株型理想的超级稻品种，从而达到一定的产量优势[4-5]。关于理想株型，杨守仁提出北方粳稻直立大穗株型模式，要求性状间的组配得到优化，具体形态指标为：株高在90～105 cm，直立大穗型，分蘖力中等，每穴15～18穗，每穗150～200粒，生物产量高，生育期在155～160 d，收获指数为0.55；黄耀祥提出南方籼稻“半矮秆早生快长”的超高产株型模式，并对大穗型品种结实率较低的状况，强调“两源并举”；周开达提出“重穗型”超高产模式，强调单穗重（5 g以上）以及剑叶和倒2叶长度；袁隆平提出“叶下禾”株型模式，具体形态指标为：株高、剑叶长、高出穗层分别为100、50、20 cm，上部三叶直、窄、长、厚，呈现“v”字型，穗弯垂，该模型主要借助叶片在物质生产、光合作用中

的作用增加日产量。因此，根据各地水稻的生长条件培育超级稻的理想株型十分必要。
　　3.2 特异性水稻育种材料的发掘与创新
　　通过水稻特异性育种材料的发掘，常常能够实现水稻育种的新突破，如花粉败育的野生稻、“矮脚南特”、农垦58不育株等特异性育种材料的发现，实现了杂交水稻三系配套、矮化育种、二系杂交稻的培育成功。因此，在今后水稻的育种过程中，发掘特异性水稻育种材料将可能是新一轮水稻产量变革的起点。
　　由于高秆品种在土壤肥力较好的情况下，密植生长，若遇大风、强降雨水，非常容易发生倒伏，严重影响水稻产量的提高。为此，在20世纪50年代培育矮秆抗倒品种成为育种工作者努力的目标[6]。1956年我国培育出矮脚南特、台中在来1号这2个世界上最早的矮秆品种。随后，黄耀祥首次发掘出矮子占矮秆基因，并将其用于水稻的矮化育种，在接下来的一段时间内分别培育出“广场矮”、“珍珠矮”、“二九矮”、“广陆矮”、晚籼“广二矮”。之后各省加大矮化育种的投入，培育出大量早、中、晚型水稻矮秆良种。至60年代后期，我国南方在水稻种植中基本实现了品种的矮秆良种化，为有效防止倒伏奠定了基础，保证了水稻产量的稳步提高。调查表明，矮秆品种比高秆品种增产20%～30%。
　　我国在杂交水稻的研究和应用方面居世界领先地位。早在1964年袁隆平从洞庭湖区早籼中找到雄性不育株，开始了我国水稻杂种优势的利用。20世纪60年代后期，以袁隆平为首的一代人才进行全国杂交稻育种攻关。1970年李必湖在海南的普通野生稻中发现花粉败育的雄性不育株，以此为突破口，到1973年实现三系配套，1976年首批杂交水稻组合大面积推广[7-8]。杂交水稻发挥强大的杂种优势，单产比矮秆品种增加20%，为世界水稻生产的做出了杰出贡献。 　　3.3 亚种间杂交稻理论的完善与发展
　　水稻可分为粳稻与籼稻2个亚种，杂交籼稻与杂交粳稻的成功配组及生产上应用，只是应用水稻品种间杂交优势，与籼粳亚种间杂交优势相比，其优势较小，大力发展亚种间杂交稻的研究，将会大大提高水稻的杂种优势。但是由于亚种间杂交稻存在着较远的亲缘关系，使得大部分籼粳之间的杂交稻结实率太低而影响其在生产上应用。广亲和基因的发现及应用将会大大加快亚种间杂交稻的研究与应用，携有广亲和基因的水稻品种无论与籼稻还是粳稻品种表现出较高的杂交亲和性，可以在籼粳亚种间杂交中起到桥梁作用。但是籼粳亚种间杂交稻的品种应用于生产还不是太多，因此这方面的工作还有待于进一步加强。
　　3.4 生物技术与常规技术相结合
　　常规育种技术的单纯应用对水稻产量、综合优势发挥作用有限，而现代育种方法如航天育种、生物技术育种在提高选择能力、打破物种界限方面作用明显。为此，现代育种方法得到越来越广泛的应用[9-10]。航天育种能在较短时间里创造出目前地面上诱变育种方法较难获得的罕见突变基因资源，有益变异多、变幅大、稳定快，可培育出高产、优质、早熟、抗病性强的优良品种；生物技术育种综合分子、细胞遗传学最新技术，进行农作物功能基因，如抗除草剂、抗虫、抗病、抗逆、高产、优质等性状有关基因的分子标记及qtl标记，进行育种材料的选择，快速、高效地培养出目标性状有重大突破的新品种。常规育种技术仍将在21世纪发挥重要作用，但高新技术将对一些重大技术问题起有效的辅助作用。现代水稻品种的丰产性、优良品质、抗逆性和适应性等综合农艺性状是由基因系统决定的，高新技术应立足于常规技术无法或难以解决的某个点或局部问题上发挥作用，必须将传统育种方法与现代育种方法有机地结合起来。
　　4 连云港市发展超级稻要注意的问题
　　4.1 根据水稻籼、粳品种布局变化，分清主次，以主带次
　　连云港市水稻类型有籼、粳、糯3种类型，不同时期各类型所占比例不同。20世纪40—50年代主要以籼稻为主，60年代粳稻得到迅速发展，70年代中后期后因为推广杂交稻，籼稻面积又开始上升。90年代以来，中粳水稻品种产量提高及适口性原因，连云港市水稻粳稻面积开始大幅提高。
　　目前，连云港市每年水稻种植面积在16万hm2左右，其中90%左右为常规中粳，10%左右为籼稻和杂交稻。因此，连云港市要想大幅度提高水稻单产，目前的关注重点应放在具有超高产潜力的常规中粳水稻上，选择具有超级稻类型的常规中粳

稻品种进行试验、示范及推广应用。
　　在重视常规中粳水稻品种的同时，也应关注其他类型的水稻品种，特别是杂交粳稻水稻品种和其他适口性好的具有超高产潜力的水稻品种。杂交粳稻是近些年来发展起来的、且呈现上升势头的水稻品种类型，该类型水稻品种品质及适口性接近常规粳稻品种，且由于其具有较高产量潜力及环境种植适应性，已经成为不少地方品种选育的重点。除此以外，还应关注其他类型突出的水稻品种，如中国水稻研究所新选育的三系杂交籼稻品种国稻6号，已被江苏明天种业以1 000万元买断专利，可以引进在连云港市种植观察，如表现突出可以推荐作为该市的搭配品种进行种植。
　　4.2 目前连云港市应重点关注的超级稻水稻品种
　　随着全球气候变暖及水稻高产更高产育种的要求，江苏省淮北地区水稻育种呈现以下特点：水稻品种生育期略有延长、水稻穗型明显变大、株高明显变高、水稻总的物质生产量明显偏高，水稻产量比20世纪水稻产量有了极显著的增加[11]。如江苏省连云港市近些年来选育的水稻品种连粳6号、连粳7号、中稻1号等，每穗总粒数均超过了150粒，较以前的连粳2号、连粳3号、连粳4号每穗总粒数多50粒左右。连粳7号已通过国家超级稻认定，成为了连云港市第1个常规超级粳稻品种，应当引起重点关注。
　　近年，进行了较为系统的超级中粳水稻品种株型特征及产量结构研究，提出了连云港市高产、超高产水稻应当具备以下的形态指标：株高100～108 cm，全生育期150～155 d；有效穗数320万～340万穗/hm2，每穗总粒数160～180粒，结实率>85%，千粒重>26 g，收获指数>0.50；穗长17～18 cm，一次枝梗数12～15个，二次枝梗数30～38个；倒1、2、3叶叶长分别为26～28、35～40、32～38 cm，剑叶角度<20°。
　　5 参考文献
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　　[3] 黄耀祥.水稻丛化育种[j].广东农业科学，1983（1）：1-6.
　　[4] 杨守仁.水稻理想株型育种的理论和方法初论[j].中国农业科学，1984（1）：6-13.
　　[5] 周开达，马玉清，刘太清，等.杂交水稻亚种间重穗型组合选育-杂交水稻高产育种的理论与实践[j].四川农业大学学报，1995，13（4）：403-407.
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