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水稻的杂种优势与超高产育种


□ 朱英国

  朱英国简介

  植物遗传学专家,中国工程院院士,教授,博士生导师;1939年出生于湖北省罗田县,1964年毕业于武汉大学生物系,获学士学位;曾任湖北省遗传学会理事长,现任武汉大学教授。

  朱英国40余年来坚持水稻雄性不育与杂交优势利用研究,20世纪70年代初利用华南普通野生稻与栽培稻杂交合作育成红莲型水稻不育系及红莲型杂交稻,80年代中期利用农家品种马尾粘中发现的败育株与协青早选杂交选育出马协不育系和马协型杂交稻。他克隆了红莲型雄性不育基因与育性恢复基因,在水稻雄性不育的基础生物学研究方面形成了自己的特色。

  朱英国合著有《水稻雄性不育生物学》等专著四部,发表研究论文160余篇,其中SCI收录33篇。他曾承担国家863项目、国家转基因专项、国家和省级攻关项目、国家自然科学基金和省部级重点项,目多项,获得国家发明二等奖、自然科学三等奖和湖北省科技进步一等奖等多项奖励,被评为国家级有突出贡献的中青年专家、国家973计划先进个人和全国师德先进个人等荣誉称号。2005年当选为中国工程院院士。

  杂种优势是指两个遗传基础不同的亲本杂交所得到的杂种一代在产量等经济性状、生长势、存活力、生殖力和抗逆性等某一方面或几方面优于双亲的现象。杂种优势是一种普遍的生物学现象,其形成机理十分复杂。

  水稻是我国第一大粮食作物,也是我国乃至世界上杂种优势利用最为成功的作物之一。1964年,袁隆平发现了水稻自然雄性不育株,提出了通过培育水稻雄性不育系、保持系和恢复系来利用水稻杂种优势的设想。在政府的大力支持下,经过无数科学家的共同努力,至20世纪70年代中期,杂交水稻终于从设想走向田间,使我国的粮食生产和经济建设翻开了新的一页。但面对水稻单产潜力改良长期徘徊不前和水稻生产物质投入效应递减的局面,全世界水稻育种学家仍在积极探索。科研人员利用新种质、新的育种方法和技术手段,已经选育出比现有栽培品种(组合)增产20%以上的超高产品种(组合)。

  20世纪80年代初, 日本启动了历时15年的水稻超高产育种计划。国际水稻研究所利用设计的新株型模式和特异种质资源,于1989年提出了“新株型”育种项目,在国际上引起强烈的反响。 “中国超级稻育种”和“超级杂交稻育种”先后被列入中国农业部项目。水稻超高产育种已成为水稻品种改良研究的热点,它的实质就是利用杂种优势改良现有品种(组合),创制新材料,选育新品种(组合),实现预期目标;也就是水稻杂种优势的有效利用、目标性状选择和评价的过程,其理论基础是杂种优势。

  因此,水稻超高产育种研究人员要在理论上深入研究水稻杂种优势的分子生物学基础、杂种优势有效利用新途径及其机理。例如,对重要农艺性状杂种优势的基因或数量性状基因座的精细定位并研究其遗传效......

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摘自:大自然
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