(吉首大學(xué)張家界校區(qū)，湖南張家界 427000)

2011-11-28

嚴(yán) 斧(1938—)，男，湖南邵東人，教授，長期從事水稻栽培及應(yīng)用生態(tài)學(xué)研究與教學(xué)。

從國家品種區(qū)試和審定結(jié)果看我國水稻育種格局的變化與發(fā)展

嚴(yán)斧

(吉首大學(xué)張家界校區(qū)，湖南張家界 427000)

以國家品種(組合)區(qū)試和審定資料為依據(jù)，探討了20世紀(jì)70年代初以來我國水稻育種格局的發(fā)展變化趨勢。指出在區(qū)試和國審中：雜交稻育種迅速發(fā)展并超過常規(guī)稻育種；各類品種(組合)單產(chǎn)水平都有不同程度的提高；大多數(shù)兩系雜交稻組合比三系雜交稻組合增產(chǎn)幅度未達(dá)預(yù)期目標(biāo)；大多數(shù)超級(jí)雜交稻組合增產(chǎn)幅度也未達(dá)預(yù)期目標(biāo)；常規(guī)稻育種有重大進(jìn)展，粳稻常規(guī)育種尤其突出。預(yù)測我國水稻育種格局將長期呈現(xiàn)多種育種途徑并存、競爭和互促的局面。

水稻；育種；區(qū)域試驗(yàn)；品種審定

國家級(jí)和省級(jí)水稻品種區(qū)域試驗(yàn)(以下簡稱區(qū)試)是在多種生態(tài)環(huán)境和同等生產(chǎn)條件下進(jìn)行的同一組品種(組合)的對(duì)比試驗(yàn)和必要的生產(chǎn)試驗(yàn)，其結(jié)果是國家和各省(市、自治區(qū))進(jìn)行品種審定的主要依據(jù)，是國家和各省(市、自治區(qū))謀劃水稻品種合理布局的重要依據(jù)[1]，也是評(píng)價(jià)水稻育種方法(常規(guī)育種、三系雜交稻育種、兩系雜交稻育種、超級(jí)稻育種等)最客觀、最實(shí)際、最權(quán)威的依據(jù)。本文以20世紀(jì)70年代至今水稻新品種(組合)區(qū)試和審定結(jié)果為依據(jù)，對(duì)我國水稻育種格局的變化發(fā)展進(jìn)行分析評(píng)價(jià)和預(yù)測。

1 區(qū)試品種(組合)組成與種植面積

我國水稻育種格局隨著1973年雜交水稻的迅速推廣而發(fā)生了巨大變化。從1973直到80年代末，雜交水稻一直以秈型三系育種為主。據(jù)楊仕華等[2]的統(tǒng)計(jì)分析，1991年以后至2007年，隨著秈型兩系雜交稻的迅速推廣，我國水稻育種形成了秈型三系雜交稻育種為主多種類型并存的格局，其中雜交秈稻新組合數(shù)量增加最多最快；雜交粳稻、常規(guī)秈稻和粳稻新品種數(shù)量也有所增加，而以常規(guī)粳稻品種數(shù)量增加最多；歷年來，常規(guī)稻品種數(shù)占品種(組合)總數(shù)雖有所增加，但所占比重由75.4%下降到30.1%(表1，表2)。

2 產(chǎn)量變化趨勢

2.1 單產(chǎn)水平均有提高

潘熙淦等[3]對(duì)我國雜交水稻自三系配套以來，1976～1997年共22年全國南方稻區(qū)14個(gè)省(區(qū)、市)的不同生態(tài)環(huán)境、不同緯度、不同海拔、不同氣候條件的試點(diǎn)683個(gè)雜交水稻新組合1 135個(gè)點(diǎn)(次)秈型雜交水稻區(qū)試結(jié)果進(jìn)行了系統(tǒng)、全面的分析。結(jié)果表明，在1976～1997期間，雙季早雜組平均單產(chǎn)為6 828 kg/hm2，最好的組合是威優(yōu)35；中稻早中熟組平均單產(chǎn)為7 426.5 kg/hm2，最好的組合是K優(yōu)17；中稻遲熟組平均單產(chǎn)8 358 kg/hm2，最好的組合是特優(yōu)559；雙季晚稻早熟組平均單產(chǎn)6 406.5 kg/hm2，最好的組合是汕優(yōu)64；雙季晚稻中遲熟組平均單產(chǎn)6 649.5 kg/hm2，最好的組合是珍白A/IR26。

林海等對(duì)2009年通過國審與省審的475個(gè)水稻品種(組合)的產(chǎn)量水平和米質(zhì)進(jìn)行了分析(表3)[4，5]。

表1 1991～2007年我國審定的各類水稻品種(組合)年均種植面積(萬公頃)及占水稻的百分比[2]

注：根據(jù)年推廣面積在0.67萬公頃以上的主要品種(組合)統(tǒng)計(jì)。

表2 1991～2007年我國審定的各類水稻品種(組合)數(shù)及占水稻的百分比[2]

表3 2009年通過國審與省審的水稻品種(組合)產(chǎn)量水平和米質(zhì)

據(jù)筆者對(duì)國家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定并推薦的2009與2010年100個(gè)新品種(組合)的統(tǒng)計(jì)，平均單產(chǎn)為：秈型三系雜交早稻3個(gè)，7 651.5 kg/hm2；秈型兩系雜交早稻5個(gè)，7 674 kg/hm2；秈型三系雜交中稻29個(gè)，8 802 kg/hm2；秈型兩系雜交中稻6個(gè)，8 905.5 kg/hm2；秈型三系雜交晚稻27個(gè)，7 885.5 kg/hm2；秈型兩系雜交晚稻9個(gè)，8152.5 kg/hm2；粳型雜交稻8個(gè)，9 685.5 kg/hm2；粳型常規(guī)稻13個(gè)，9 529.5 kg/hm2。

從1973～2010年國家區(qū)試與審定品種(組合)單產(chǎn)水平的變化可以看出：(1)各類品種(組合)單產(chǎn)水平都呈現(xiàn)不同程度上升趨勢，2009和2010年兩年平均與1976～1997年22年平均比較，秈型三系雜交早稻和雜交晚稻組合，分別上升了12.1%和20.8%；秈型三系雜交中稻組合上升了11.5%；(2)秈型兩系雜交組合比三系雜交組合僅增產(chǎn)1.2%～3.4%(表3)；(3)粳型雜交稻組合及常規(guī)稻品種比各類秈型雜交稻組合及其常規(guī)稻品種約增產(chǎn)10%(表3)。

2.2 兩系雜交稻增產(chǎn)幅度未達(dá)預(yù)期目標(biāo)

20世紀(jì)80年代末，國內(nèi)有育種家預(yù)言兩系雜交稻會(huì)很快取代三系雜交稻，很多育種家和育種單位也將主要精力投入到兩系雜交稻育種，甚至停止三系雜交稻育種，但兩系育種最終也沒有獲得預(yù)期的成功。而四川、云南等地很多育種家和育種單位依然以三系育種為主，近10年來育成了不少優(yōu)良三系雜交稻組合，并應(yīng)用于生產(chǎn)[4，5]。據(jù)程本義等對(duì)2005～2008年長江中下游稻區(qū)國家水稻品種區(qū)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)表明：兩系雜交水稻組合(共102個(gè))的總體平均單產(chǎn)為7 620 kg/hm2，三系雜交水稻組合(共269個(gè))的總體平均單產(chǎn)為7 459.5 kg/hm2，兩系單產(chǎn)僅比三系高2.2%，未達(dá)到增產(chǎn)10%以上的預(yù)期目標(biāo)。各類型兩系雜交水稻組合的平均產(chǎn)量均不同程度高于三系：在早熟早秈(兩系18個(gè)，三系7個(gè))、遲熟早秈(兩系13個(gè)，三系22個(gè))和遲熟晚秈(兩系16個(gè)，三系51個(gè))中，兩系比三系分別高4.6%，1.5%和2.7%，均達(dá)顯著水平；遲熟中秈(兩系48個(gè)，三系126個(gè))和早熟晚秈(兩系7個(gè)，三系63個(gè))，兩系比三系分別高0.9%和1.5%，未達(dá)顯著水平。此外，兩系米質(zhì)略優(yōu)于三系，抗病蟲性與三系相當(dāng)[6]。

2.3 超級(jí)雜交稻增產(chǎn)幅度未達(dá)預(yù)期目標(biāo)

據(jù)粟學(xué)俊等的統(tǒng)計(jì)[7]，在國家區(qū)試中，大多數(shù)超級(jí)雜交稻組合比對(duì)照三系雜交稻組合增產(chǎn)幅度一般為3%～6%,與增產(chǎn)10%以上的目標(biāo)有較大距離，有些組合甚至比對(duì)照減產(chǎn)，例如，最早推廣的兩系超級(jí)稻組合兩優(yōu)培九，就連續(xù)3年比汕優(yōu)63減產(chǎn)。

事實(shí)上，現(xiàn)有較好的三系或兩系雜交稻組合，在小面積上單產(chǎn)都有達(dá)到9.5 t/hm2以上甚至12 t/hm2以上、13.5 t/hm2以上的潛力。例如，1979年江蘇徐州地區(qū)農(nóng)科所小面積種植南優(yōu)2號(hào)，單產(chǎn)達(dá)到了12.8 t/hm2，1978，1981，1986年小面積種植贛化2號(hào)，單產(chǎn)高達(dá)13.9 t/hm2[8]。李錚友1994年在云南賓川縣小面積種植榆雜29號(hào)，單產(chǎn)為16.6 t/hm2。據(jù)報(bào)道，“超級(jí)稻”的一、二、三期目標(biāo)，在良田、良法都十分到位的栽培條件下，經(jīng)多點(diǎn)小區(qū)或大區(qū)測產(chǎn)驗(yàn)收，均已在示范方(每方6.67 hm2以上)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。但是這種測產(chǎn)驗(yàn)收方法誤差往往不小，而且用小面積測產(chǎn)結(jié)果代表示范方的平均單產(chǎn)缺乏說服力。

3 水稻育種格局

據(jù)楊仕華等[2]統(tǒng)計(jì)分析，1991～2007 年，國家和省級(jí)審定各類型水稻品種共計(jì) 4 044 個(gè)，其中：秈型常規(guī)水稻品種 642 個(gè)，占 15.9%；粳型常規(guī)水稻品種 1 196 個(gè)，占29.6%；秈、粳型常規(guī)水稻品種合計(jì) 1 838 個(gè)，占總數(shù)的45.5%。近期(2006～2007 年)與“八五”時(shí)期(1991～1995年)相比，年均審定各類型水稻品種數(shù)量，秈型常規(guī)品種增加 5.8 個(gè)，增幅為15.6%；粳型常規(guī)品種增加 62.4 個(gè)，增幅為139.9 %；秈型雜交組合增加 304.4 個(gè)，增幅為1 289.8 %；粳型雜交組合增加 17.5 個(gè)，增幅為 583.3 %?？梢姡Ｒ?guī)水稻(尤其是秈型)審定品種數(shù)雖然有一定程度的增加，但增幅遠(yuǎn)不及雜交水稻。目前常規(guī)水稻育種已明顯地從20世紀(jì)70年代前期以前的主導(dǎo)地位下降為次要位置，秈型常規(guī)水稻育種尤其是中秈、晚秈育種逐步萎縮，但粳型常規(guī)水稻育種例外。目前中國長江中下游稻區(qū)雜交水稻生產(chǎn)仍以三系組合為主。2007年長江中下游稻區(qū)年推廣面積在0.67萬公頃以上的主要雜交水稻組合推廣面積共計(jì)861.5萬公頃，其中兩系組合占22.9%，三系組合占77.1%。在今后一定時(shí)期內(nèi)，長江中下游乃至整個(gè)南方稻區(qū)，仍將維持三系為主，三系與兩系雜交稻選育、推廣并存與競爭發(fā)展的格局，在一定時(shí)期內(nèi)兩系雜交水稻的發(fā)展速度可能會(huì)更快一些。

20 世紀(jì)70 年代中后期以來，我國秈型雜交水稻育種與推廣得到快速發(fā)展，這既與其增產(chǎn)顯著有關(guān)，也與各方面的重視以及種子企業(yè)壟斷種業(yè)市場、追求利潤的經(jīng)營理念有關(guān)。同期常規(guī)水稻育種與推廣盡管明顯被削弱，但仍取得了一些重大進(jìn)展。2006～2008 年國家水稻品種區(qū)試結(jié)果表明，不同熟期常規(guī)粳稻品種和早秈品種的平均產(chǎn)量為8 227.5 kg/hm2，同類型雜交水稻組合的平均產(chǎn)量為8 608.5 kg/hm2，常規(guī)水稻比雜交水稻低 4.43%；與20世紀(jì)70年代后期比較，常規(guī)水稻比雜交水稻低 15%～20%，兩者單產(chǎn)的差距已大幅縮小。雖然目前常規(guī)水稻品種的產(chǎn)量水平總體上仍低于雜交水稻，但分類型看，華南早秈、早中熟早秈及中熟中粳常規(guī)品種的產(chǎn)量水平卻與同類型雜交水稻組合相當(dāng)甚至更高，如早中熟早秈，常規(guī)水稻產(chǎn)量水平比雜交水稻高 2.96%。其它類型常規(guī)水稻亦有一些產(chǎn)量水平與同類型雜交水稻相當(dāng)甚至更高的品種，如遲熟中早粳錦稻201、早熟中粳津原 11、單季晚粳丙 03-123 等。常規(guī)品種“楚粳28號(hào)”具有高產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn)，已成為近年云南省推廣速度最快的品種，2011年該省種植面積接近12萬公頃，四川等省也開始廣泛種植。在2009、2010年兩年農(nóng)業(yè)部確認(rèn)的22個(gè)超級(jí)稻品種(組合)中，常規(guī)品種有9個(gè)，占41%。

金紅梅[9]以2005～2010 年國家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定的 7 個(gè)常規(guī)早秈品種和10個(gè)早秈雜交組合為材料，對(duì)兩者進(jìn)行了比較分析，結(jié)果表明：早秈雜交組合平均單產(chǎn)為7 486.5 kg/hm2，只比常規(guī)早秈品種平均單產(chǎn)7 224 kg/hm2高 3.5%。而在米質(zhì)方面，常規(guī)水稻總體上優(yōu)于雜交水稻，粳稻和中、晚秈的高檔優(yōu)質(zhì)米品種，大多是常規(guī)水稻品種。我國長江三角洲地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)以及東北等地區(qū)，至今優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種仍然占絕對(duì)優(yōu)勢。

實(shí)踐業(yè)已證明，水稻常規(guī)稻仍具有強(qiáng)大生命力。目前國內(nèi)常規(guī)稻仍占水稻種植面積的37.5%(表1)，其中常規(guī)粳稻新品種的單產(chǎn)居各類品種(組合)之首(表3)。常規(guī)稻品種還具有種子易繁殖，以及可降低用種生產(chǎn)成本、減輕農(nóng)民和國家負(fù)擔(dān)等好處。同時(shí)，常規(guī)水稻還是雜交水稻的重要親本來源。在相當(dāng)長的一個(gè)時(shí)期內(nèi)，常規(guī)稻育種仍將與雜交稻育種共存、競爭和互促，對(duì)促進(jìn)我國水稻生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展仍具有重要作用。

4 水稻育種格局發(fā)展趨勢

綜上所述，從區(qū)試與國審結(jié)果可以看出，目前我國水稻育種呈現(xiàn)三系雜交稻育種、兩系雜交稻育種和常規(guī)育種等多種育種途徑并存、競爭和互促的格局，并可預(yù)期，在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)將保持這種格局。育種途徑雖然不同，但培育形態(tài)與生理特性良好、生態(tài)適應(yīng)性廣的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的育種目標(biāo)是一致的，通過基因優(yōu)化重組來達(dá)到這一目標(biāo)的實(shí)質(zhì)也是一致的。

由于三系育種不育系和恢復(fù)系資源越來越多樣化，結(jié)合秈粳遺傳物質(zhì)的雜交親本也越來越多，三系雜交稻配組的自由度也越來越大，產(chǎn)生強(qiáng)優(yōu)組合的機(jī)率也越來越大。事實(shí)上，三系育種和兩系育種都可以產(chǎn)生強(qiáng)優(yōu)組合，三系育種與兩系育種將共同發(fā)展。

在水稻雜種優(yōu)勢利用育種領(lǐng)域內(nèi)，新思維、新方法不斷出現(xiàn)，例如，重穗型雜交稻、e型雜交稻、高大韌型雜交稻、光身雜交稻、越冬再生雜交稻等等，這些新思維、新方法，將不斷充實(shí)水稻雜種優(yōu)勢利用育種的內(nèi)涵。

三系和兩系雜交稻育種是利用雜種F1代的優(yōu)勢，水稻有性雜交常規(guī)育種是利用雜種非F1代的優(yōu)勢，兩者同樣采用有性雜交手段，同樣利用親本的雜種后代優(yōu)勢。雖然在實(shí)際工作中被劃分為兩個(gè)不同的育種領(lǐng)域，但從技術(shù)上和實(shí)質(zhì)上看，都是很接近的，兩者將并存、競爭和互促。

水稻轉(zhuǎn)基因育種、遠(yuǎn)緣雜交育種、航天育種(輻射育種)、多倍體育種等是正在興起的或再次興起的水稻育種的新老領(lǐng)域，并已取得一些誘人的初步成果。水稻無融合生殖育種也正在探索之中。這些育種方式會(huì)各自獨(dú)立發(fā)展，將使我國水稻育種格局更加多樣化；同時(shí)，這些育種方式都可與水稻雜種優(yōu)勢利用育種相結(jié)合，進(jìn)而開創(chuàng)水稻雜種優(yōu)勢利用育種的新局面[10]。目前，水稻雜種優(yōu)勢利用育種面臨著在增產(chǎn)幅度上難以取得重大突破的局面，人們期望在這些新老領(lǐng)域里找到新的出路。

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A

1001-5280(2012)02-0176-04

10.3969/j.issn.1001-5280.2012.02.17

責(zé)任編輯：黃燕妮