杂交水稻

水稻直穗病发病机理及防控途径研究进展

水稻直穗病是在“旱改水”稻田中发生的生理性病害，常导致水稻减产。研究发现，直穗病发病原因为土壤中二甲基砷酸[DMA(Ⅴ)]超标，进而使水稻植株的花器官和根系发育受阻。为降低水稻直穗病造成的损失，水稻种植过程中可通过选育抗直穗病水稻品种、加强田间土壤环境管理、施用不同类型肥料等途径进行防治。在品种选育方面，可通过选育抗直穗病品种，提高水稻对直穗病的抗性；在田间土壤环境管理方面，可通过加强田间水分和栽培方式管理、适当降低土壤有机质含量来减轻水稻直穗病损失；在肥料施用方面，可通过施用硅肥、铁肥、磷肥和硫肥降低籽粒中的二甲基砷酸积累，从而减轻直穗病危害。该文通过梳理水稻直穗病发病机制及主要防控途径，以期为扩大水稻种植面积、保障粮食安全做出贡献。

水稻育性转换相关lncRNA(MSTRG.100908.3)及其介导的ceRNA调控网络解析

长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度超过200 nt的调控性非编码RNA，主要通过与特定微小RNA(miRNA)结合，起到竞争性内源RNA(ceRNA)的作用，进而间接调控靶标基因的表达。前期对水稻光温敏核不育系武香S(WXS)育性转换关键时期的可育系和不育系幼穗进行全转录组测序，筛选到一个在可育系中显著高表达的lncRNA(MSTRG.100908.3)，并预测了lncRNA(MSTRG.100908.3)-miRNA(miR160a)-信使RNA(mRNA)(ARF10/ARF22)互作的ceRNA调控网络。为进一步揭示lncRNA(MSTRG.100908.3)在WXS育性转换中的调控作用，通过表达量分析，发现在WXS可育系幼穗发育的3个不同时期中，MSTRG.100908.3和ARF10(LOC＿Os04g43910)、ARF22(LOC＿Os10g33940)的表达量呈正相关，同时两者的表达量均与miR160a的表达量呈负相关。基于已获得的核心序列，采用cDNA末端快速扩增技术（RACE）,5'RACE和3'RACE成功获得MSTRG.100908.3的全长序列，通过生物信息学分析发现，MSTRG.100908.3符合lncRNA特征，推测其全长序列属于lncRNA。然后，将MSTRG.100908.3的核心序列和miR160a的前体序列构建到pCXUN过表达载体上、将ARF10和ARF22的编码序列（CDS）构建到pGreenII 0800-LUC荧光素酶报告载体上，随后共转化水稻WXS原生质体进行验证。结果表明，miR160a可以下调ARF10和ARF22的表达，而MSTRG.100908.3可作为ceRNA结合miR160a，从而间接上调ARF10和ARF22的表达。

BT型和印水型同核异质粳稻不育系开花习性研究

采用3组回交10代以上的同核异质粳稻不育系及其保持系作为试验材料，对其单穗开花动态、日开花动态、颖壳开颖角度、柱头外露率进行观察分析。结果表明，BT型（包台型）粳稻不育系转育成印水型粳稻不育系后，其始花时间与BT型粳稻不育系基本相同。始花后，印水型粳稻不育系的日开花数量在快速增长后开始下降，然后再次增长达到开花盛期。2种不育系的盛花期基本相同，对不育系的繁殖和杂交稻制种影响不大。印水型粳稻不育系会出现2个开花高峰期，这对提高异交结实率有积极作用。在花时方面，BT型粳稻不育系开花相对集中，印水型粳稻不育系开花相对分散，开花时间长。在颖花开闭时间上，2种细胞质类型差异不明显。在开颖角度方面，印水型粳稻不育系明显大于BT型粳稻不育系。在柱头外露率方面，印水型黎陆仙A极显著优于BT型黎陆仙A，其他2组不育系各有优劣。因此，就开花习性而言，在北方杂交粳稻育种和生产中利用印水型细胞质雄性不育系具有可行性。

水稻恢复系信丰9328的功能基因分析及应用

信丰9328是信阳市农业科学院自主选育的水稻优良恢复系，具有穗大粒多、配合力高等特点，已配组出国家审定和省级审定组合各2个。为探究其分子基础，通过基因芯片技术对信丰9328进行功能基因鉴定分析。结果表明，信丰9328聚合了多种优良基因，包括产量性状(PTB1、Gn1a/OsCKX2等)、抽穗期(Hd17/Hd3b、HESO1/OsHESO1等)、株型(D2/CYP90D2/SMG11、TAC1等)、食味品质(Wx^b)、育性(Rf3、DPL2等)、生物胁迫(Bph3、Xa26/Xa3等)、非生物胁迫(BET1、bZIP73等)及其他(BOC1、NRT1.1B等)相关基因。基于基因芯片的分析结果在分子水平上证实了恢复系信丰9328作为优良杂交育种材料的育种价值，可为水稻种质资源创新提供分子遗传学依据，也为杂交稻分子设计育种实践提供指导。

2010—2023年江西省审定中稻品种及其性状分析

为系统评估江西省2010—2023年中稻品种选育进展，对该时期江西省审定的158个中稻品种的育种信息、亲本不育系类型以及主要农艺性状等进行分析。结果表明，杂交中稻品种数量占据绝对优势，占比高达89.87%。已用于配组的不育系共计68个，其中C815S的利用频率最高，显示出其作为骨干亲本的重要价值。从农艺性状的演变趋势来看，产量整体呈上升趋势，稻米品质也有所提升，优质达标率为30.38%。抗性方面，稻瘟病抗性整体仍处于中抗水平。综上所述，江西省中稻育种取得了一定进展，但需加强优质、抗病育种，拓宽遗传基础，协同改良产量、品质和抗性。

优质抗稻瘟病籼型三系不育系南泰A的选育与应用

南泰A是广东省农业科学院水稻研究所结合常规育种和分子标记辅助选择育种技术将稻瘟病主效抗性基因Pi-2导入至保持系深95B/泰丰B，再与珍汕97A测交后经7代回交选育而成的籼型三系不育系，2024年6月通过广东省种子协会技术鉴定。该不育系具有抗性好、米质优、育性稳定、开花习性好、异交结实率高、配合力强等特点。利用南泰A已配组出多个组合先后参加广东省区域试验或联合体区域试验，其中南泰优698和南泰优金丝苗已通过广东省农作物品种审定委员会审定。

基于MPC算法的水稻培育智能水温控制系统设计及应用

针对两系光温敏核不育系水稻育性不稳定制约杂交水稻推广的核心问题，旨在开发一套低功耗智能控温系统，通过精准维持处理池水温的恒定且在适宜的范围内，为水稻育性稳定性鉴定提供标准化环境。设计了基于低功耗远距离无线电（LoRa）的水稻培育智能水池控温系统，采用“单主控节点+多受控节点”架构，以实现对水稻光温敏核不育系培育水池广域温度的监控。系统集成高精度温度传感器实时采集水温数据，并利用模型预测控制（MPC）方法动态优化控温策略，以克服水池控温系统中制热机存在的惯性与延迟问题，从而实现快速精准的温度调节。通过控制冷热水混合阀门实现水池精准温控，并依托LoRa扩频调制技术与节点间歇休眠机制，在实现1 000 m范围内低功耗数据传输的同时，进一步降低了系统能耗。试验结果表明，该系统能将处理池水温波动控制在目标值±0.2℃范围内，控温上升时间缩短至17.6 s，与传统比例积分微分（PID）算法相比，调节速度提高了145.6%。水稻不育系1892S在该控温系统中，设置长日照恒温22.5℃的环境下培育6 d，套袋自交结实率最高为23.61%，而在对照高温自然环境下，1892S套袋自交结实率为0.00%。该系统的应用可有效降低功耗，实现水池的精准温控，提高水稻光温敏核不育系的选育效率，为两系杂交水稻的大面积推广应用提供支撑。

盐胁迫下外源L-苯丙氨酸对水稻幼根生长和茉莉酸合成的影响

为明确L-苯丙氨酸（Phe）在水稻盐胁迫中的作用，从表型、细胞学和基因表达层面分析了盐胁迫下外源Phe对水稻幼根生长和茉莉酸（JA）合成的影响。结果表明，在50 mmol/L NaCl胁迫下，0.3 mmol/L Phe处理使水稻胚根长度在第3天显著增加234.9%，根尖分生区面积扩大47.1%，伸长区细胞长度增加45.7%;NaCl+Phe处理后第2天和第3天，根系中的JA含量较NaCl处理分别显著降低43.7%和48.4%。实时荧光定量PCR分析发现，盐胁迫下Phe抑制JA合成途径脂氧合酶基因OsLOX4、OsLOX6、OsLOX7及β-氧化限速酶基因OsACX2、OsACX3等的表达。明确了外源Phe能有效缓解盐胁迫对幼根生长的抑制作用，其生理机理可能与抑制JA合成有关。

两系杂交稻组合芽期和苗期耐盐性鉴定及其产量协同分析

以54份耐盐性不同的两系杂交稻为供试材料，在芽期和苗期分别设置不同盐浓度处理，测定发芽势、发芽率、芽长、根长、根数、芽鲜重和整株鲜重等指标，并以各指标盐害率的均值作为耐盐性评价依据。结果显示，盐浓度升高对种子萌发和幼苗生长的抑制作用显著增强；各性状的盐害率在不同盐浓度下均呈现相似的变化趋势。盐胁迫处理共筛选出5个耐盐组合，分别为爽两优521、爽两优1143、爽两优182、爽两优138和爽两优132。爽两优521、爽两优182、爽两优138与爽两优132在非盐碱地种植，表现出较高的单株产量，显示出耐盐性与高产的良好协同性。在所有供试材料中，爽两优521的耐盐性表现最优，其苗期盐害率均值在所有材料中最低（22.80%）；在多指标评价体系中，该组合0.8%NaCl处理下的整株鲜重盐害率及1.2%NaCl处理下的苗期盐害率达到极强耐盐水平，盐害率分别为2.29%、20.00%,0.8%NaCl处理下的芽鲜重盐害率，1.0%NaCl处理下的整株鲜重盐害率、根数盐害率和芽鲜重盐害率达到强耐盐水平，盐害率分别为25.10%、27.73%、31.30%和38.89%,1.0%NaCl处理下根长、芽长盐害率表现为中等耐盐，盐害率分别为52.76%、58.19%；同时，该组合的单株产量位列全部参试组合第2位（49.84 g）。该研究为爽两优系列杂交稻组合在非盐碱地与盐碱地的推广布局提供了参考。

无人飞机辅助杂交水稻制种授粉父母本适宜行比研究

分别于2023年和2024年，在江苏省盐城市以荃优丝苗和晶两优534 2个杂交水稻组合为供试材料，设置小行比(1∶7)、中行比(2∶14)和大行比(4∶28)等3种父母本行比种植方式，选择大疆T50无人飞机，在水稻扬花期间，采用无人飞机垂直父本行向全自主飞行方式辅助授粉，研究无人飞机授粉条件下不同父母本行比对杂交水稻制种辅助授粉效果的影响。结果表明，2023—2024年2个杂交水稻组合父母本在花期均相遇良好的条件下，无人飞机辅助授粉采用垂直父本行向全自主飞行模式时，父母本3种行比种植的母本单位面积有效穗数和千粒重差异不显著，而结实率表现为小行比(33.30%～45.91%)和中行比(32.43%～46.12%)均显著高于大行比(30.61%～40.22%)，小行比和中行比的产量(1.84～2.84 t/hm²)也显著高于大行比(1.62～2.44 t/hm²)。综合考虑制种产量及父母本移栽、父本割除等机械化作业效率，父母本采用中行比(2∶14)更适宜在水稻大面积制种生产上应用。

留桩高度对再生稻丰两优香1号再生季生长发育、产量和品质的影响

为明确杂交稻丰两优香1号在湖北省天门市作再生稻种植的适宜留桩高度，设置30～60 cm共7个留桩高度，进行生育期、株高、分蘖数、腋芽再生力、产量及产量构成因素和稻米品质的对比试验。结果表明，在30～60 cm留桩高度时，随着留桩高度增加，再生稻丰两优香1号再生季的生育期整体呈缩短趋势，株高、分蘖数、腋芽再生力整体呈增加趋势；再生季产量在50 cm留桩高度时最高，为4 870.66 kg/hm²，穗长、每穗总粒数、每穗实粒数整体呈降低趋势，有效穗数、结实率整体呈升高趋势；再生季稻米加工品质(出糙率、精米率、整精米率)整体提升，但外观品质(垩白粒率、垩白度)整体变劣。综合产量、生育期及稻米品质等因素，在该试验条件下，再生稻丰两优香1号再生季留桩高度以50 cm为宜。

湖南省早稻产业生产效益及对策分析

基于2010—2023年湖南省早稻相关统计数据，纵向分析了湖南省早稻的播种面积、单位面积产量、总产量和品种结构，并将珠江流域和长江流域7个省（自治区）的早稻产值、生产成本、生产效益进行横向对比。结果表明，湖南省早稻关键投入品成本快速增长，雇工成本持续处于高位水平，固定成本略有增加，早稻收购价格低且增幅较小。据此提出相应的对策建议，为推动湖南省早稻产业提质增效提供参考。

水稻雄性不育系育种研究进展与应用

水稻雄性不育系研究为杂种优势利用做出了重大贡献,显著提升了水稻的产量、品质及抗性。解析水稻雄性不育及育性恢复的分子机制,对现代农业生产具有重要价值,可为杂交水稻育种技术创新提供参考。本文综述了水稻细胞质雄性不育(CMS)、环境敏感型细胞核雄性不育(EGMS)及普通细胞核雄性不育(SGMS)的育性调控机制研究进展,系统总结了自然突变、诱变育种、杂交育种、分子标记辅助育种及基因编辑育种等种质资源创制方法,厘清了水稻雄性不育系的育种应用现状,分析了其存在的问题,并对其未来发展方向进行了展望。

近红外光谱技术结合反向区间偏最小二乘法预测水稻植株氮含量

为实现水稻生长过程中氮含量的实时监测和用肥调控，提出了基于近红外光谱技术测定水稻植株氮含量的快速检测方法。利用近红外光谱仪采集样品的近红外光谱，通过凯氏定氮法测定氮含量，再用标准正态变量变换(SNV)、一阶导数(FD)及其组合方法对原始光谱数据进行预处理，结合反向区间偏最小二乘法(BiPLS)优选特征区间，实现数据降维和模型简化，建立偏最小二乘法(PLS)预测模型。结果表明，采用SNV+FD预处理结合BiPLS筛选出的402个特征波长建立的模型效果最优，交叉验证校正均方根误差(RMSECV)和相关系数(R_c~2)分别为0.197 9、0.952 5，预测集均方根误差(RMSEP)和相关系数(R_p~2)分别为0.201 3、0.950 6，剩余预测偏差(RPD)为3.22。研究显示，采用SNV+FD预处理与BiPLS建立的近红外定量分析模型在准确性和稳定性方面表现卓越，适用于水稻植株中氮含量的快速监测，为水稻病虫害预防和科学田间管理提供了技术参考。

贵州省水稻生产效益分析及发展建议

为系统掌握贵州省水稻生产现状，并提出相应发展建议，助力贵州省水稻大面积单产提升及产业高质量发展，本研究分析了2009—2023年贵州省一季中稻种植面积、稻谷总产量及单位面积产量年际变化特征。同时，从水稻产值、生产成本及生产效益等方面将贵州省与邻近省(市)进行比较，系统分析贵州省水稻生产现状及影响因素。结果表明，2009—2023年，贵州省水稻种植面积整体呈先基本平稳后波动减少的趋势；水稻总产量整体呈先波动上升后降低的趋势；水稻单位面积产量整体呈波动上升趋势。贵州省水稻总产值整体呈波动上升趋势，其中主产品产值较贵州、四川、重庆、湖南、云南等5省(市)的平均值高1 096.65元/hm²，总产值仅次于云南省，显示出一定的区域竞争优势。生产成本中人工成本平均占比最高，2023年贵州、四川、重庆、湖南、云南等5省(市)的平均人工成本占平均总成本的54.08%。2009—2023年，贵州省水稻生产现金收益年平均值为14 522.64元/hm²，贵州省2023年以15 649.80元/hm²的现金收益位居首位，较5省(市)的均值高1 467.24元/hm²。从贵州省水稻生产现状分析来看，建议以面积33.33 hm²以上坝区为重点，推进宜机化土地整治，减少人工成本；加强高产、优质、绿色水稻品种的选育与创新应用；优化水稻产业发展的强农惠农富农政策，打造高端大米品牌，以提升贵州省水稻生产效益与市场竞争力。

甬优59作连作晚稻适宜播期和密氮组合研究

甬优59是宁波种业股份有限公司选育的籼粳杂交稻，其丰产性好、米质优、整精米率高，具有良好的市场应用前景。为研究甬优59在浙江金华地区作连作晚稻种植的适宜播期和栽插密度、施氮量组合，设置6个播期(6月12日、6月18日、6月24日、6月30日、7月6日、7月12日)和12个密氮组合分别开展试验，分析不同处理的生育期、农艺性状、产量、产量构成因素和氮肥利用效率。结果表明，播期推迟，甬优59的全生育期显著缩短，有效穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率和氮肥偏生产力均降低，产量逐渐降低。综合考虑前茬收割期、秧龄和安全齐穗期，甬优59作连作晚稻的适宜播期为6月24日—30日。栽插密度和施氮量方面，在相同施氮量下，随着栽插密度增加，甬优59有效穗数显著增加，每穗总粒数和每穗实粒数显著下降，产量先显著增加后显著降低；在相同栽插密度下，随着施氮量增加，有效穗数逐渐增加，结实率降低，每穗总粒数和每穗实粒数呈先增加后降低趋势，产量先显著增加后显著降低。D2N2(栽插密度20.0万丛/hm²，施氮量210 kg/hm²)处理的各产量构成因素均衡协调，产量最高，达9 537.6 kg/hm²，氮肥利用效率也处于相对较高水平。综上所述，甬优59在浙江金华地区作连作晚稻种植，推荐在6月24日—30日播种，栽插密度20.0万穴/hm²、施氮量210 kg/hm²时能获得高产。

杂交水稻超高产育种

杂交水稻超高产育种袁隆平（国家杂交水稻工程技术研究中心４１０１２５）１超高产水稻的概念什么叫水稻超高产育种，迄今并没有一个统一的标准和严格的定义，因此各家各派提出的产量指标并不相同。１９８０年日本制定的水稻超高产育种计划，要求在１５ａ内育成比原有品种...

杂交水稻的育种战略设想

水稻强化栽培体系

水稻强化栽培体系 (SRI)是一种新的高产栽培方法 ,首先在马达加斯加提出和应用 ,取得了成倍的增产效果。近年来 ,在印尼、菲律宾等国以及我国都在进行试验 ,初步显示了较大的增产潜力。对SRI这一新的栽培体系的主要方面作了简要介绍。

AFLP的原理及其应用

ＡＦＬＰ是检测ＤＮＡ多态性的一种新的分子标记技术。对其起源、基本原理、技术程序和应用范围及前景进行了介绍和描述

杂交水稻超高产育种

杂交水稻超高产育种袁隆平（国家杂交水稻工程技术研究中心４１０１２５）１超高产水稻的概念什么叫水稻超高产育种，迄今并没有一个统一的标准和严格的定义，因此各家各派提出的产量指标并不相同。１９８０年日本制定的水稻超高产育种计划，要求在１５ａ内育成比原有品种...

杂交水稻发展的战略

事物的发展无止境。杂交水稻经历了从第1代以细胞质雄性不育系为遗传工具的三系法杂交水稻到第2代以光温敏雄性不育系为遗传工具的两系法杂交水稻的快速发展,目前正在研究攻关以遗传工程雄性不育系为遗传工具的第3代杂交水稻。同时,提出了杂交水稻发展的战略,将沿着第4代C₄型杂交水稻和以利用无融合生殖固定水稻杂种优势的第5代杂交水稻的方向不断向前发展。

杂交水稻的育种战略设想

耐盐碱水稻研究进展与展望

中国是世界第三大盐碱土国家，90%以上为内陆盐碱地，可利用耐盐碱水稻种植的盐碱地约1 000万hm2，加强耐盐碱水稻的研发对确保中国粮食安全具有重要的战略意义。较系统地介绍了中国盐碱地分类、水稻盐碱逆境伤害特征、耐盐碱水稻种质资源评价与创新利用、国内外耐盐碱水稻品种选育、耐盐碱水稻栽培管理与盐碱地土壤修复、水稻耐盐碱机理等方面的研究进展；提出了耐盐碱水稻的发展策略，即通过耐盐碱水稻种质资源创新、充分利用耐盐碱水稻杂种优势与分子技术培育耐盐碱力强的水稻品种，集成水稻盐碱地土壤改良和高产栽培技术，在中国盐碱地可种植区域打造“第二粮仓”，服务于国家粮食安全战略需求。