第一章杂交水稻基础知识一、水稻杂种优势利用的历史●1926 美国琼斯提出水稻具有杂种优势，引起各国科学家重视，并探讨水稻杂种优势表现。

●1958-1968年日本育成水稻雄性不育系，但未能在生产上利用。

●1964年袁隆平院士在水稻大田发现水稻天然杂交株的杂种优势，设想“三系法”利用水稻的杂种优势，开始在自然变异中寻找水稻雄性不育株培育不育系。

●1966年在《科学通报》上发表《水稻的雄性不孕性研究》，提出“三系法”利用水稻杂种优势的设想。

得到国家科委的重视，到1970年夏培育出C、D系统水稻不育系，但始终没有找到完全保持雄性不育的材料，而无实际使用价值。

●1970年冬李必湖等在三亚发现野生稻败育株，简称“野败”（奇迹之一）。

●1972年利用“野败”与长江中下游的早籼稻多代回交培育出雄性不育系与雄性不育保持系。

长江中下游的早籼品种大多对“野败”具有很好的雄性不育保持特性（奇迹之二）。

●1973年用已选育不育系与东南亚的籼稻品种测交筛选出雄性不育恢复系，成功地实现“三系”配套，开始探讨杂交稻制种技术。

东南亚的籼稻品种对“野败”具有很好的雄性不育恢复力（奇迹之三）。

●1978年按行政区划全面恢复和建立国家、省、地、市、县级种子公司，作为政府事业单位承担杂交稻种子生产、销售和管理，杂交水稻种子的经营进入一个半计划经济管理阶段，建立了较完善的杂交水稻种子繁育体系，有力地推动了杂交水稻种子生产技术的研究和应用，从而实现了杂交水稻的快速推广。

●杂交水稻种子繁育体系发展过程：1976年“所提、场繁、县制或社制”1979年“地提、县繁、县制”1982年“省提、地繁、县制”1996年“省提、省繁、基地制”2000年后，《种子法》出台，建立市场经济体制下以公司为主体的杂交种子繁育和销售体系。

●1986年袁隆平院士发表《杂交水稻的育种战略设想》，提出水稻杂种优势利用的三个发展阶段和三种利用方法：A.三系法为主的品种间杂种优势利用；B.两系法为主的亚种间杂种优势利用；C.一系法或转基因技术的远缘杂种优势利用。

●1988年培育出系列水稻光温敏核不育系，有安农S-1、衡农S-1、W6154S等，开始两系法杂交水稻育种和繁殖制种技术研究。

●1995年以培矮64S系列组合的种子生产成功标志着两系法杂交水稻技术的基本成功，开始大面积种子生产和两系杂交稻种植。

●1996年农业部立项开始杂交水稻超高产育种，选育中国超级稻。

●1997年袁院士发表《水稻超高产育种研究》。

●2000年先锋组合两优培九达到了超级稻一期700公斤/亩的产量目标。

●2004年两优0293达到了超级稻二期800公斤/亩的产量目标。

二、杂交稻的分类1、按水稻的生态类型分：杂交籼稻：种植在长江流域及以南稻区，一般不感光，为感温型，但在华南稻区有感光型杂交稻品种，如博优系列、R3550 系列。

杂交粳稻：主要种植在淮河流域及以北的粳稻区。

杂交糯稻：品种很少，糯优396、糯两优6号2、按杂种优势利用的方法分：三系法杂交稻：利用质核互作型雄性不育特性，培育雄性不育系、雄性不育保持系、雄性不育恢复系，三系配套，实现水稻杂种优势的利用。

命名为“×优××”，如T优207。

两系法杂交稻：利用水稻光温敏雄性不育特性，培育光温敏核不育系，与育性正常的水稻品种杂交选配出两系杂交稻。

命名为“×两优××”、或“两优××”、或“×杂××”。

如八两优100、株两优02、两优培九、培杂山青。

3、按品种的生育特性分：早杂：分布在长江中下游稻区做早稻种植，全生育期在105--120天，又分早、中、迟熟。

目前尚未育成早熟杂交早稻，其全生育期在100-105天左右，中熟杂交早稻的组合有香两优68、株两优819、金优706、T优706等，全生育期110天左右，迟熟杂交早稻组合有金优402、株两优99、金优213，全生育期115天左右。

晚杂：分布在长江中下游稻区做双季晚稻种植，全生育期在115--125天，分中熟晚杂和迟熟晚杂。

中熟杂交晚稻的代表组合是金优207、丰源优299，迟熟杂交晚稻的代表组合是威优46、汕优46、玉香88。

中杂：全生育期在130天以上，适宜大多一季稻区作中稻和一季晚稻种植，在华南稻区可做早、晚造种植。

中稻代表品种有汕优63、II优838、两优培九、Y两优1号、准两优527，一季晚稻品种如：丰优527、C两优608。

迟熟晚杂的品种既可以作晚稻，亦可以作中稻，有些中杂品种亦可以作双季晚稻。

如汕优63。

4、按亲本分类以母本来分：即1个母本与多个恢复系配组育成的系列组合，三系有威优、汕优、金优、T优、中优、丰(源)优、II优、特优、博优、辐优、岳优等；两系有八两优、株两优、准两优、培两优、Y两优等。

以父本来分：即1个父本与多个母本配组所育成的系列组合的全称。

目前只在三系上有，如402系列、974系列、207系列、46系列、77系列、晚3系列、63系列等。

5、按杂种优势程度分类分为普通杂交水稻和超级杂交水稻。

中国超级杂交稻的产量需达到以下指标：在省级及以上品种区域试验中，生育期与对照相当，两年平均增产8%以上，或者百亩示范方验收产量达到下表规定标准。

三、杂交水稻种子生产1、杂交水稻种子生产程序：第一步：亲本的提纯与原种生产第二步：亲本繁殖第三步：杂交制种三系制种生产程序图：两系制种生产程序图：2、三系法与两系法的不同点：（1）涉及的亲本数不同，三系法有3个亲本（水稻质核互作型雄性不育系、雄性不育保持系、恢复系），两系法有2个亲本（水稻光温敏不育系、恢复系）。

（2）亲本间相互关系不同，三系法3个亲本之间存在恢保关系，而两系法2个亲本之间无恢保关系，可自由配组。

（3）不育系繁殖的方法不同，三系法的不育系繁殖需对应的保持系来繁殖，两系法的不育系繁殖是需在一定的温光条件下可自交结实繁殖。

（4）制种基地与季节的选择安排不同,三系法的选择的范围较广，只需考虑一个安全期（抽穗扬花安全期）；两系法选择的基地与季节范围窄，需考虑两个安全期（育性敏感安全期、抽穗扬花安全期）。

（5）防杂保纯技术上的不同,两系法在按照三系法保纯技术的基础上，还有其特有的技术—育性稳定技术和育性监控技术。

3种子生产组织管理方式（1）自制模式：公司+基地+农户有两种组织形式：●千家万户的传统组织生产形式，一般以村（或组）为单位组织各家各户进行制种，与公司签订生产合同，共同进行生产管理。

●公司承包土地再组织农户规模生产的形式。

（2）委托代制模式：公司+生产商+基地+农户。

隆平种业的生产商有两类：子公司（系统内）和其他个人或单位（系统外）。

（3）公司+生产商承包地制种，在海南三亚、广西博白等地有生产商承包大片田组织农工为各公司进行制种生产。

4、杂交稻种子生产成本构成杂交水稻种子生产成本由收购价格、生产组织管理费用（含收购费用）、生产异常情况的补偿费用、包装运输费用、与生产相关的固定资产的分摊等构成。

（1）种子收购价格的确定指直接支付给生产者（农户）的单位数量种子的费用。

不同类型组合因制种难易、产量高低的差异，收购价格不同。

同类型组合在不同制种基地的收购价格有差异。

（2）生产组织管理费用的构成可分为间接费用和直接费用●间接费用：是公司生产中心的组织管理人员的费用开支，包括工资、福利、差旅、办公、用车等以及为种子生产而添置的固定资产（精选机械、水分仪、显微镜、解剖镜、基地生产生活用品等）以及生产许可证办证费、产地检疫费、保险费、种子纯度种植鉴定费用。

●直接费用：对公司来说，自制与代制方式的直接费用的计算是不同的。

代制方式的组织管理费用即为代制管理费，一般在签定合同时有明确规定。

自制方式的组织管理费用即在基地所发生的一切费用。

（3）杂交制种可能存在的补偿费用●隔离问题处理的补偿费；●花期不遇时的补产费；●亲本种子含杂超标的除杂费用与补偿；●灾害性补偿。

四、水稻品种特性1、生育特性水稻的生育特性具有感温性、感光性、基本营养生长性，常简称为水稻的“三性”。

●水稻品种因受日照长短的影响而改变生育期的特性，称为感光性；●品种因受温度高低的影响而改变生育期的特性，称为感温性。

●在最适的短日、高温条件下，水稻仍需经一个最短的营养生长期，才能转入生殖生长期，基本营养生长期长短的差异特性，称为基本营养生长性。

水稻品种的生育特性决定了该品种适宜的种植区域，同一品种在不同的稻区种植生育期有变化，同一品种在同一稻区不同季节种植生育期不同。

某品种是否适宜在某区域种植首先考虑的是品种生育特性。

2、形态特征特性株高和植株整齐度：在成熟期观察，主穗从茎基部至穗顶（不连芒）的高度即为株高，以“cm”表示，约80—120cm；主穗与分蘖穗植株高度的整齐程度即为植株整齐度。

●株型：紧凑、适中、松散；●叶型：挺、披、展，宽大、细长，内卷、外卷、扭曲、平展；叶色：深绿、绿、浅绿（黄绿）；叶鞘色：绿色、紫红色。

●穗型：棒状、扫帚状、锥形、纺锤形、着粒稀、着粒密；●穗颈长：10株的主穗和分蘖穗的剑叶叶枕至穗颈节长度的平均值，以“cm”表示。

●稃尖色和外颖色：稃尖色分无色、紫色、黄色，在抽穗期观察；外颖色分浅黄色、金黄色、棕色、浅紫色、紫色、黑色等，在成熟期观察。

●粒型：分为短圆型、阔卵形、椭圆形、细长形等，大粒（千粒重28克以上，中粒（千粒重24-27克)、小粒（千粒重23克以下）。

●芒：分无芒、有芒，有芒的分为顶芒、1/2芒、全穗芒，芒的长度分为短芒、中芒和长芒），在齐穗期观察。

●穗层形态：叶下禾、半叶下禾、叶上禾。

3、水稻产量构成因素（经济形状）●有效穗数：由单位面积种植穴数（蔸数、株数）和每穴有效穗数决定；●单穴（蔸、株）穗平总粒数：考查10株每穗的总粒数，计算每穗总粒数的平均值；●结实率；●千粒重。

4、水稻产量构成理论产量计算公式：理论产量=有效穗/亩×穗平总粒×结实率×千粒重/1000000（公斤/亩）实际产量一般按理论产量的8折左右计算。

5、抗性（1）抗病性：有稻瘟病、白叶枯病、纹枯病、细菌性条叶斑病等。

（2）抗虫性：三化螟、二化螟、稻飞虱、稻纵卷叶螟、稻苞虫、稻蓟马、叶蝉等。

（3）低温冷害苗期冷害：日平均温度低于10-12℃、最低气温低于3℃连续3天以上时，出现青枯死苗。

幼穗分化中期冷害：日平均温度低于22-23℃，最低气温低于15-17℃，连续3天以上，结实率明显降低。

开花期冷害：籼稻开花期日平均温度低于22℃，3天以上，最低温度低于16℃，结实率和千粒重显著降低。

一般指寒露风天气造成的减产。

（4）高温热害开花期热害：在水稻开花期遇日最高温度35℃以上、日平均温度30℃以上天气时，造成结实率和千粒重明显下降。