标题：杂交稻
信息简介
杂交稻是指利用水稻父本和母本（经科学选配）进行杂交而产生的第一代种  杂交稻子，因具有明显的“杂种优势”，在生产上增产效果十分突出。 杂交稻的基因型为杂合体，其细胞质来自母本，细胞核父母本各半。由于杂种个体间的遗传型相同，故群体性状整齐一致，可作为生产用种。但从子二代起，出现性状分离，生长不整齐，优势减退，产量下降，一般不能继续作种子使用，所以需要每年进行生产性制种，以获得大量杂种一代种子，提供生产上使用。
形态特征
稻是雌雄同花的自花授粉作物。要获得大量子一代杂种的一个有效途径是培育三系，即雌蕊正常、花粉败育、自交不能结实的雄性不育系（简称“不育系”，以A表示）；使雄性不育系的特性世代保持的雄性不育保持系（简称“保持系”，以B表示）；使雄性不育系通过异交可育，产生出具有较高杂种优势的子一代的雄性不育恢复系（简称“恢复系”，以R表示）。  杂交稻杂交稻根系发达，根的活力从分蘖期到出穗期一般都高于三系亲本，后期根系衰老慢。分蘖分生时期早，单株分蘖数量多。茎粗壁厚，抗倒伏能力也较强。杂交稻单株叶面积大，光合强度高，其群体叶面积指数也高于一般品种，对于物质生产极为有利。杂交稻生育后期仍具有较大的绿色叶面积，使出穗后植株仍可维持较高的光合生产水平，且茎鞘中贮存物质的转运率也高，穗部能够得到比较多的物质供应，这是杂交稻穗大粒多的生理基础。
选用两个亲本杂交所产生的第1代杂种稻，具有较强的杂种优势和增产潜力。中国是世界稻作生产上首先利用杂种优势的国家，1983年杂交稻的种植面积已达700万公顷。
配制方法
杂种优势只在杂种第1代表现明显，生产上利用时必须年年配制第1代杂种。但稻系自花授粉作物，颖花小，每朵颖花只结一粒种子，不可能用普通人工去雄杂交方法大量生产杂交种子，因而稻的杂种优势利用（植物）长期未能成为现实。20世纪70年代中国在用“三系”法生产第1代杂交稻种上取得的突破，为稻的杂种优势利用开辟了成功的途径。
“三系”是指雄性不育系（简称“不育系”）、雄性不育保持系（简称“保持系”）和雄性不育恢复系（简称“恢复系”）。不育系的雄性器官发育不正常，花粉无授精能力，但雌性器官发育正常，当授以正常花粉时就能受精结实。保持系的雌、雄性器官发育均正常，能自交结实，其功能是用它的花粉授给不育系后，所产生的后代仍能保持雄性不育特性。恢复系的雌、雄性器官也正常，能自交结实，其功能是用它的花粉授给不育系后，可使所产生的后代育性恢复正常，自交结实。
应用“三系”法生产杂交稻时，将不育系与恢复系按一定比例相间种植，使其花期相遇，辅以人工授粉，就可不用人工去雄而生产大量第1代杂交种子，这一过程习称杂交制种。同时，将不育系与保持系按一定比例相间种植，使其花期相遇，辅以人工授粉，可使生产的种子保持不育特性，并代代相传，这一过程称不育系繁殖。繁种田、制种田和大田的比例约为1:40:1600，即一亩繁殖田生产的不育系种子可供40亩制种田用，由40亩制成的杂交种子可供1600亩大田生产用。杂交稻的生产需年年制种，繁殖不育系、保护系和恢复系，因此构成一个相互配套缺一不可的统一整体。除“三系”法以外，还可应用化学药剂杀雄等方法生产杂交稻种，但尚处于试验阶段。
研究过程
早在上世纪20年代，美国人就发现了水稻雄性不育现象；1926年，中国丁颖用普通方法育成了杂种稻；同年，美国琼斯也得到了杂交后代；1958 年，日本东北大学得到了雄性不育系；1964年日本琉球大学实现了粳型稻的三系配套；1973年，湖北石明松发现光温敏雄性不育系，1985年育成农垦 58S，两系法杂交水稻技术成为现实，杂交水稻技术实用性获得决定性新突破。
中国对“三系”的研究起步于60年代。1964年，湖南省袁隆平在籼稻品种中发现能够遗传的自然雄性不育株，并提出了选育杂交稻的设想。此后，各地以这些不育株为材料与数以千计的品种进行了测定，但终未能筛选得保持系。1970年起，遂放弃上述属于细胞核遗传的材料，转而试图通过野生稻与栽培稻杂交，来创造细胞核与细胞质互作遗传的雄性不育系。同年，李必湖在海南岛搜集野生稻  杂交稻的过程中，从普通野生稻 （O.sativa f.-spontanea）群落中，发现一株花粉败育型的雄性不育野生稻（简称“野败”）。接着，在全国性的杂交稻协作研究中用“野败”作为母本原始材料，通过杂交和连续择优回交，育成了不育系和保持系。同时，还利用“野败”型不育系与国内外品种（系）测交，筛选出一批恢复系，表现优良的有IR24、IR661、IR26等，终于实现了籼型杂交稻三系配套。在此基础上第一批籼型水稻南优、汕优、四优和威优6、2、3号强优势杂交组合相继选育成功，一般表现根系发达，生长势旺，分蘖力强，茎叶粗壮，株高适宜（100厘米左右），穗大粒多，穗数、粒数、千粒重比较协调，在同样条件下可比一般良种增产10～20%，并有耐肥、抗倒、耐旱、适应性广和米质较好等特点。1976年起，杂交稻在全国大面积推广。1981年，这项科研成果获中国农牧渔业部颁发的特等奖。
继“野败”型三系育成功之后，中国又以正常的普通野生稻与栽培稻、籼稻和粳稻杂交和地理上远距离的籼稻品种间杂交等方式，陆续育成了其他细胞质源的新三系，如四川的冈型、湖北的红莲型、云南的滇型等，为改变生产上单一应用“野败”细胞质源不育系创造了条件。此外，粳型不育系和恢复系也相继育成，并形成了黎优57等一批优势较强的粳型杂交稻组合。1983年起粳型杂交稻已开始在一定范围内推广。
未来展望
中国将不育花粉划分成单核期败育（花粉形态为典败）、双核期败育（花粉形态为圆败）、三核期败育（花粉形态为染败）3种类型，已为稻的孢子体不育和配子体不育机制从细胞形态学上提供了进一步解释。对水稻杂种优势的生理机制已明确主要是光合势强，叶面积大，呼吸强度适宜，光呼吸低，根系活力强和养分利用率高，体内物质转运速度较快等。另外，对水稻雄性不育遗传机理和杂种优势预测的研究也取得一些进展。但对杂交稻的基础理论研究、栽培和制种技术、新三系和新组合的选育方面，中国正在继续探索。
栽培技术
杂交稻一般感温性偏强、感光性偏弱，同一组合在不同生态条件下，生育期长短也有较大的变化。幼苗生长要求日平均气温不低于15℃。有利于分蘖的温度在20℃以上。出穗开花时若日平均气温低于23℃或高于30℃影响受精结实。灌浆结实期遇20℃以下低温或30℃以上高温，会造成籽粒发育不良。杂交稻主动吸水和被动吸水能力均比一般水稻品种偏高，尤其是出穗开花至乳熟期其生理需水强度更高。在中等以上肥力稻田上，每公顷生产7500kg杂交稻稻谷水平下，其所需的养分大致是：氮150kg，磷60kg，钾260kg。杂交稻对土壤的适应性较广，不论山区、丘陵或平原，一般土质均可种植。
杂交稻欲获高产，必须充分发挥其分蘖优势和穗大粒多的优势。每公顷产稻谷7500kg以上的杂交稻，每平方米营养面积上最高茎蘖数大都在400-450株，最后形成250-270穗；每公顷产稻谷9000kg以上者每平方米面积上最高茎蘖数大都在450-520株，最后形成270-300穗。
杂交稻穗的一次枝梗数相对稳定，通常为8-12个，但二次枝梗数变幅很大，约在14-35个之间。每穗总粒数一般可比双亲高得多，现有杂交稻的千粒重大多在26g以上，威优组合可达30g以上。杂交稻的空秕率较高，一般在15-20%，南优组合可高达30%以上。栽培要点是：
①稀播、匀播，培育带蘖壮苗。每平方米秧田净播种量12-23g，单株营养面积不小于10cm2；
②因茬合理密植。一季稻分蘖期长，每平方米宜栽22-30穴，70-120基本苗（包括分蘖），麦茬稻和早、晚连作稻的分蘖期短，每平方米宜栽30-35穴，120-128苗；
③适当延迟收割，以增粒增重。
“杂交水稻之父”
袁隆平，1930年9月1日生于北平（今北京），汉族，江西省德安县人，无党派人士，现在居住在湖南长沙。中国杂交水稻育种专家，中国工程院院士。现任中国国家杂交水稻工作技术中心主任暨湖南杂交水稻研究中心主任、湖南农业大学教授、中国农业大学客座教授、怀化职业技术学院名誉院长、联合国粮农组织首席顾问、世界华人健康饮食协会荣誉主席、湖南省科协副主席和湖南省政协副主席。2006年4月当选美国科学院外籍院士，被誉为“杂交水稻之父”。2011年获得马哈蒂尔科学奖.