水稻育种课件 第一讲（第1章 水稻生产和育种概况）（1学时）

水稻育种学

授课教师：牟同敏教授

肖本泽副教授

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benzexiao@程式华，李建主编，现代中国水稻，金盾出版社，2007，北京钱前，程式华主编，水稻遗传学和功能基因组学，科学出版社，2006，北京袁隆平主编，超级杂交稻研究，上海科学技术出版社，2006，上海袁隆平主编，杂交水稻学，中国农业出版社，2002，北京陈立云等编，两系法杂交水稻的理论与技术，上海科学技术出版社，2001，上海卢庆善，孙毅，华泽田主编，农作物杂种优势，中国农业科技出版社，2000，北京盖钧镒主编，作物育种学各论，中国农业出版社，1997，北京闵绍楷等编，水稻育种学，中国农业出版社，1996，北京陈温福，徐正进主编，水稻超高产育种理论与方法，科学出版社．2008，北京谢华安编著，汕优63选育理论与实践，中国农业出版社，2005，北京熊振民，蔡洪法主编，中国水稻，中国农业科技出版社，1992，北京主要参考书目：授课内容及安排(16学时)第一讲：水稻生产和育种概况第二讲:栽培稻的起源与演化牟同敏第三讲:稻田生态环境与水稻种植区划分第四讲:水稻育种目标肖本泽第五-六讲：常规水稻育种肖本泽第七讲：水稻杂种优势基本理论第八讲：三系杂交水稻育种牟同敏第九讲：两系杂交育种第十讲：水稻高产育种牟同敏第十一讲：水稻品质育种第十二讲：水稻抗病育种（1）肖本泽第十三讲：水稻抗病育种（2）第十四讲：水稻抗虫育种肖本泽第十五讲：水稻区域试验和品种审定第十六讲：水稻DUS测定和新品种保护牟同敏第一章水稻生产和育种概况1.1世界水稻生产概况1.2中国水稻生产概况1.3中国水稻育种发展阶段1.4水稻主要育种技术1.1世界水稻生产概况全世界水稻种植面积约23.6亿亩（1.57亿公顷），分布在六大洲的120多个国家，亚洲是水稻的主要种植地区,印度和中国是世界上2个最大的水稻生产国，占水稻播种面积和总产的50%左右。世界水稻播种面积和各洲的分布世界水稻生产发展和人口增长概况（1961-2011）2011年世界水稻播种面积1.64亿公顷（24.6亿亩），平均产量4.40t/ha(293kg/亩)，稻谷总产量为7.23亿吨，总人口69.7亿，人均稻谷104公斤。2011年世界主要水稻生产国的总产量、单产和面积1.2中国水稻生产概况进入21世纪以来，中国的水稻种植面积稳定在3000万hm2左右，约占全球水稻总种植面积的20%，居第二位(印度占29%，第一位）；中国稻谷总产量达到20.27亿t（2011年数据），占世界稻谷总产量的29%，远高于印度的22%，居全球首位。在我国，水稻的播种面积约占粮食作物播种总面积的27%左右，而稻谷产量约占粮食作物总产量的37%左右。

中国水稻在世界和国内的地位中国历史上的水稻产量春秋战国：亩产53公斤；汉朝：亩产63公斤；魏晋南北朝：亩产90公斤；唐朝：亩产138公斤；宋朝：亩产225公斤；明朝：亩产333公斤；清朝：亩产278公斤；2014年：亩产454公斤（全国平均）。小面积最高亩产1026公斤。史籍记载的个别农户产量建国以来我国水稻播种面积、单产和总产的发展50年代稻谷总产的增加主要靠播种面积的增加20世纪60年代初起开始大面积推广矮秆良种，产量逐年增加20世纪70年代后期杂交水稻开始大面积推广，上了第三个台阶自20世纪90年代中期以来，大批高产、优质、多抗的常规品种和三系、两系新杂交组合先后育成和推广，上了第四个台阶建国以来我国水稻生产发展经历了四次大的台阶我国水稻的主产区2013年全国水稻主产区各省（自治区、直辖市）水稻生产概况2013年全国水稻种植面积为3031.1万hm2，主要在18个省/市种植，面积占全国的97.75%。主要分布在华中、华南、西南和东北稻区。2013年全国稻谷总产量达到2.361亿吨；18个主产省占全国总产的97.33%。1.3中国水稻育种发展阶段1.3.1水稻高秆良种的评选和选育阶段1.3.2水稻良种矮秆化阶段1.3.3水稻杂种优势利用兴起和矮秆常规稻更新阶段1.3.4水稻高产、多抗、优质新品种、新组合选育阶段1.3.5分子育种1.3.1水稻高秆良种的评选和选育阶段从建国初到20世纪50年代后期，为高秆地方良种评选阶段经过评选而有步骤地在生产上较大面积推广的地方良种有160多个，其中“南特号”就是当时推广面积最大的品种之一，年种植面积曾达400万hm2以上；还有广西容县的“矮仔占”，经纯系选择后成为我国水稻矮化育种中的重要矮源

1.3.2水稻良种矮秆化阶段20世纪50年代后期到70年代初期为矮化育种阶段以“矮脚南特”、“广场矮”、“台中本地1号”等3个矮秆稻种为代表国际水稻研究所（IRRI）在此启示之下，利用我国的矮源“低脚乌尖”与印尼高秆品种“皮泰”杂交于1966年育成了被誉为第一次绿色革命标志性品种“IR8”由于矮秆水稻品种耐肥抗倒、叶挺多穗、收获指数高，单位面积产量通常比高秆品种增加30%以上，深受农民喜爱，从而使矮化育种迅速在我国蓬勃展开1.3.3水稻杂种优势利用兴起和矮秆常规稻更新阶段从20世纪70年代初期到80年代初期是水稻杂种优势利用兴起和矮秆常规稻更新阶段水稻杂种优势利用研究是袁隆平于1964年创始的，并以1970年李必湖等在海南崖县发现花粉败育的普通野生稻为契机，于1973年实现了籼型三系配套，强优势杂交稻种子生产体系于1975年基本建立，1976年开始应用于大面积生产，70年代以来推广了“南优”、“汕优”、“威优”和“四优”等系列组合在杂交稻育种期间，矮秆常规稻育种也有了进一步的发展，育成了一批高产、抗病良种，如“原丰早”、“桂朝2号”、“吉粳60”、“京越1号”、“武农早”等，还有通过籼粳杂交育成的粳稻品种“矮粳23”、“南粳35”、“辽粳5号”等1.3.4水稻高产、多抗、优质新品种、新组合选育阶段从20世纪80年代初期至今为多学科协作的“高产、多抗、优质”新品种、新组合选育阶段先后育成了一大批各具特色的优良常规稻、杂交稻品种，最具有影响力的当属由谢华安院士1982年育成“汕优63”1984~2003年间杂交稻汕优63在全国的种植面积

1.3.5分子育种水稻分子育种技术是在本世纪初出现的，主要是基于DNA分子标记技术和转基因技术的实用化而建立起来的。分子标记辅助选择育种，是基于高密度的DNA分子标记与基因紧密连锁的技术。转基因育种是基于基因体外操作和转化技术。目前已经有少量分子标记辅助选择培育的水稻品种用于生产，转基因水稻品种还处于试验阶段。目前，已经提出了全基因组选择、反向育种、基因编辑等育种技术，但还没有实用化。1.4水稻主要育种技术系统育种（选择育种、纯系育种）杂交育种诱变育种花培育种杂种优势利用分子育种将在后面章节详细介绍目前，我国生产上大面积种植的主要水稻品种在产量上已处于世界领先水平，在此基础上进一步提高产量潜力越来越困难。但是，稻米品种和抗性还有待提高。水稻生产方式的迅速变化，使得现有的主要品种无法适应。如今仅凭一种育种技术手段很难育成生产上受欢迎的水稻新品种，必须将传统的育种技术与现代的分子育种手段有效地结合起来，才有可能高效持续地培育适应我国不同生态区域且在产量、抗性及品质上都有显著提高并适宜新的生产方式的优