近代稻种选育
古代的稻种演化,虽已形成数以万计的栽培品种,但其演化速度仍然较慢。由于近代科学技术的迅速发展,细胞学、遗传学和作物育种学等都取得了很大的进步。人们可以在这些新的科学技术指导下,按照意图,有计划地创造新品种,因此,品种演化由先前科学不发达时期的无计划育种,进入了一个迅速发展的新时期。
古代品种演化一般具有高秆、大穗、耐瘠、不抗病虫、生育期较长等特点,不宜于高产栽培和机械化栽培。近代品种演化的特点有:第一,矮秆多蘖,株形适于提高光能利用。第二,耐肥抗倒,适于机械化栽培,争取大面积高产。第三,生育期短,能一年多熟和适应复杂的耕作制度。第四,具有抗多种病虫害能力,适于广泛推广等等。
世界各国新品种选育的突出成就是矮化育种、株型育种和杂交一代优势利用。
矮化育种:在 50 年代到 60 年代,我国是领先的,主要是应用了矮脚南特号和矮仔占这两个矮源,通过品种间杂交,培育出了很多矮秆品种,一般株高不超过 1 米,分蘖力较强。如珍珠矮、矮南早、二九青、广陆矮、南京
11 号、广二矮、包胎矮等等,在全国各地水稻生产中发挥了明显的增产作用。
在国际上,菲律宾国际水稻研究所在 1960 年建立后,也选用台湾的低脚乌尖为矮源,开始矮化育种,培育了一批“IR”系列的矮秆品种。此外,近年来的辐射育种也大大加快了矮化育种的进程。
株型育种:株型育种是 60 年代菲律宾国际水稻研究所在矮化育种的基础上进一步的发展,要求改良株型,提高光合效率,达到提高产量的目的。改良过的理想株型一般分蘖松散适度,叶片角度较小,叶身较狭,穗颈短, 穗在叶下。“IR”系列的很多品种如 IR8、IR24、IR42 等都属于理想株型的
类型。有的育种者认为要求有更高的谷物产量,必须具有更大的生物学产量, 但生物学产量不能无限地依靠扩大群体(主要指叶面积)来获得,因此,在一定的群体叶面积指数下,要求叶片增厚,略有内折,以利用透射阳光,减小消光系数,提高全田的光能利用。要求增厚茎壁和叶鞘组织,使茎秆坚硬和多蓄积养分,为提高经济系数提供条件。
杂交一代优势利用:在农作物上利用杂交一代优势,特别是自花授粉的水稻利用杂交优势达到增产的目的,是农业科学工作者向往已久的事情。20 年代初首先在洋葱上发现雄性不育现象,到 40 年代才实现三系配套用于生产。随后杂交高粱 60 年代用于生产。70 年代初,我国应用海南岛败育型野生稻与栽培稻杂交,先后实现了籼稻的不育系、保持系、恢复系三系配套, 解决了大规模制种的技术问题,应用于生产。突破了多年来未能解决的水稻雄性不育三系配套。后来,一方面从最初育成的不育系转育了很多新的籼稻和粳稻不育系,另一方面又以不同的细胞质源如冈型(光身稻细胞质的不育系)、滇型(粳稻细胞质的不育系)等育成了新的不同细胞质的不育系。同时,也由已测知的恢复系转育新的籼粳稻恢复系,因而使粳稻也实现了三系配套,并开始用于生产。杂交优势利用还可以应用化学杀雄的办法,配制一代杂交种,这种化学杀雄比三系配套更具有自由配组的灵活性。
杂交一代是一个杂合体,其后代是要分离的,所以杂交一代实际上不是一个品种,但是在生产上应用杂交一代具有品种的概念。这种杂合体的品种概念,也是品种演化的一个内容。我国杂交稻的大面积应用于生产,大大加快了水稻品种演化的进程。
水稻育种的实践,也推动了细胞学、遗传学、作物育种学基础理论的发展,推动了稻种起源和亲缘关系的研究,推动了组织培养和引变技术的进一步完善。由于科学技术的发展,不久的将来,可能在新品种演化方面出现高抗病虫、高光效、高蛋白质和高产量的新品种。