杂交水稻生物技术
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杂交水稻生物技术范文第1篇
四年前，这些科研团队组成了“国际C4水稻联盟”（下称C4联盟），希望将玉米中的高效光合作用机制，安装进水稻中，以提升水稻产量。这个新品种水稻被称为C4水稻。若C4水稻研发成功，它将减少化肥的使用，比传统水稻更适应干旱等恶劣环境，重要的是，可以使水稻增产50%。
亚洲供应并消费着世界范围内90%的水稻，平均每公顷土地供养27人，这一数字到2050年，将是每公顷必须供养43人。在世界范围内，人均耕地面积在减少，平均每天约有2.5万人的死亡与饥饿相关。“土地耕种面积已经没有可能进一步增加，所以我们需要提高单产和耕种效率。”康奈尔大学农业生物技术支持计划第二期（ABSPII）项目主任弗兰克·绍科斯基（Frank Shotkoski）说。
探索新的增产途径成为科研工作者们努力的目标。国际水稻研究所计划，未来三年研制出C4水稻的原型。这离C4水稻真正研发成功还很远，至少需要15年。
虽然这项技术的研发还存在许多不确定性，中国工程院院士袁隆平在2012年9月的一次演讲中表示，C4技术将被融入第四期超级杂交水稻的研发，达到亩产1000公斤的目标。来自各国的研究者们相信，这是实现新一轮粮食增产的极有潜力的路径。
改造水稻生理
杂种优势和形态改良是杂交水稻增产的两个核心路径。如今，科学家们几乎用尽了作物中所有与提高产量相关的有利基因，增产已接近极限。
2012年9月，湖南省溆浦、隆回等五个县的攻关田中，第三期超级杂交水稻终于成熟，专家组对其中三块田进行验收，平均亩产达到917.72公斤，实现了袁隆平六年前提出的“超级杂交稻第三期亩产900公斤攻关”设定的目标。
然而，受到研究人员精心照顾的试验田与实际农田存在不小差距。“第三期超级杂交水稻的产量潜力和适应性还有待进一步研究。目前我们推广的超级稻主要是二期。”湖南杂交水稻研究中心杂交水稻重点实验室常务副主任赵炳然说。
包括杂交育种在内的传统育种方式，主要依靠挖掘水稻自身的有利性状达到增产目的。早在140多年前，奥地利植物学教师孟德尔（Gregor Johann Mendel）将1英尺高的豌豆与6英尺高的豌豆进行杂交，种出的豌豆竟然都超过了6英尺的高度，这就是所谓的“杂种优势”。
杂交水稻相较于纯系水稻，产量可以提高15%-20%。上世纪60年代，美国植物病理学家诺曼·E·勃劳格（Norman E Borlaug）通过利用作物的矮化基因，令小麦、玉米、水稻等农作物的茎干变短，使作物免于在风中折断，同时优化田中的光线分布，提高谷物产量。这种对植物形态的改良解决了世界数以亿计人口的粮食问题，勃劳格也因此获得了诺贝尔和平奖。
“改良水稻有很多方向，如果集合在一起，也许会有一定效果，但很难再做到更大幅度的突破。”台湾国立嘉义大学讲座教授古森本表示，若杂交的种源依然是碳3（C3）水稻的话，增产很难突破20%的瓶颈。
从1996年开始，“中国超级杂交水稻”项目使杂交水稻产量每五年就上一个新台阶，但袁隆平也意识到杂交水稻的瓶颈。他在2011年发表的文章《超级杂交稻的培育需要基因工程的加盟》中表示，未来若希望进一步增产，面对如何从生理上突破水稻光能利用率等关键瓶颈。文章提到，利用远缘有利基因是培育超级杂交稻的主要技术路线。“基因工程技术在水稻遗传育种中的巨大潜力将得到越来越多的显现，转基因水稻在生产上的大面积应用只是时间问题。”袁隆平写道。
袁隆平团队已宣布C4技术将被融入第四期超级杂交水稻研发中。在农作物中，玉米、高粱等为C4植物，水稻、小麦等皆为C3植物。目前主要的粮食作物多为C3植物。
C4光合作用机制是由C3植物在适应恶劣环境中进化而来。研究人员推测，大约在1000万年以前，水和二氧化碳的缺乏，使得C3植物不得不进化出更高效的C4光合作用机制。C4有一个秘密武器：二氧化碳（CO2）浓缩机制。该机制包括C4代谢物穿梭机制及独特的花环结构，两者合作促使C4植物获得更高的光能利用效率，从而实现增产。
研究者们相信，人类可以帮助水稻“进化”出C4光合作用机制。“这需要运用转基因实现发育调控，是最高水平的转基因工作。”中科院遗传与发育研究所发育生物学研究中心高级工程师姜韬说。
在上世纪90年代，古森本将玉米中的一种光合作用酶的基因导入水稻中，使水稻的光合作用效率得到部分提高。虽然还远不及C4植物的水平，但是证明了玉米中与光合作用相关的基因可以在水稻中表达。“当时大家都不相信这个可行。”古森本说。
2000年初，古森本将玉米中两个酶——PEPC和PPDK的基因整合进水稻中，并将这个水稻品种交给了袁隆平，以及安徽省农业科学院水稻研究所焦德茂团队、江苏省农业科学院遗传生理研究所李成荃团队，希望运用杂交的方式，产生既保留玉米基因，又适合中国环境的水稻。“根据2011年5月的报告，田间的产量可以增加15%-20%。”古森本说。
古森本计划，在2013年，使水稻表达六种玉米的光合作用酶的基因，完成一期C4水稻。
C4联盟也在2012年刚刚结束的一期项目中，鉴定出形成C4光合作用机制的核心基因，以及控制花环结构的目标基因。在这个过程中，中科院上海生命科学研究院研究员朱新广带领的团队致力于鉴定C4原型所必需的所有核心元件，及设计其最佳配合方式。在一期中，该团队鉴定出了C4光合系统运作必需的转运蛋白。
现在，C4联盟已经将主要C4代谢酶转入水稻。同时，在控制花环结构的重要基因方面，也取得了进展。
“花环”难题
第一批C4水稻研究者将焦点投在酶上，却始终得不到理想的试验结果。直至研究者们意识到，花环结构是C4光合作用提高光能利用效率的关键因素，而这在以往的C4工程改造中没有涉及。
“这好比运作一个大工厂，酶是机器。若要提高生产效率，就需要一定数量的按规律排列的机器。与此同时，也需要安排好放置机器的房间。而这些房间就是植物中的叶肉细胞、维管束鞘细胞。”多伦多大学生态学及进化生物学教授罗温·塞格（Rowan F Sage）说。
显微镜下的C4植物叶片切片中，排列着一个个圆环，这些圆环由维管束鞘细胞排列组成。由于形状很像花环，因此用德文Kranz（花环）命名。C3植物的维管束鞘细胞内因缺少叶绿体，显得干瘪且不规则。
C3植物仅在叶肉细胞中完成光合作用，C4植物却同时在叶肉细胞、维管束鞘细胞两个细胞中工作。
维管束鞘细胞可以保护光合作用的核心酶——Rubisco少受O2的影响，同时，可使被源源输入的CO2免于泄漏，进而形成一个“高压CO2舱”，也增加了CO2的利用率。
可见，高效的C4途径需要两种光合作用细胞间有序分工、密切合作，使光合作用酶最大程度地发挥作用，提高光能、氮素利用效率，减少水和能量的浪费。
C4水稻项目及其他相关研究团队，计划将更大的精力投放在对花环结构的研究上。要在4.5万个玉米基因中锁定控制花环结构的核心基因，犹如大海捞针。塞格预计，需要改变数十个到数百个基因，才可以将玉米的光合系统组装进水稻，“我们尚没有技术可以同时转移如此多的基因。”
每一个参与C4水稻研究的人都知道，这是一项漫长的工作。澳洲国立大学医学院环境生物学教授苏珊娜·凯米尔（Susanne von Caemmerer）在《科学》杂志上撰文表示，“我们预期未来三年获得C4水稻的原型，然而，距离C4水稻走入田间，还需要进行15年的完善。”
C4水稻未来
研究者普遍预测，C4水稻研究成功，有可能使水稻产量提升50%。但C4水稻研究绝非一个便宜的项目。
国际水稻研究所2012年在官网上公布，其与英国政府、比尔及梅琳达·盖茨基金会（BMGF）拨款1400万美元来支持未来三年的C4水稻项目。这个数字接近研究人员的预期，国际水稻研究所C4联盟协调员保罗·科维克（Paul Quick）估计， C4水稻研究项目每年需要科研经费500万美元。C4水稻的研究需要15年到20年，由此推算，未来的科研经费需要7000万美元到1亿美元，这还不包括后期的安全性评估。
作为该技术的主要支持者之一， BMGF已经给予C4联盟一期研究约1100万美元的资助。在2012年开始启动二期研究时，英国国际发展署（DFID）也加入了资助的行列。就连对转基因技术一向保守的欧盟，也联合科研界以及商界，设立了为期五年的“3到4”项目，希望通过C3转C4光合作用，发展可持续性农业。
“这个项目非常有前途。C4水稻有潜力减少水、化肥的使用，同时，显著提升产量，从而保障世界上数以亿计的以水稻为主食的穷人的食物安全。” BMGF副发言人艾米·恩莱特（Amy Enright）说。
水稻只是目前研究的载体，若C4水稻研发成功，研究人员可以遵循相似的原理改造小麦、大豆等一系列C3作物。按照塞格的观点，这项投资很合算，“根据我们的计算，若这项技术取得成功，30年的时间，C4再造技术的投资回报率将达到100倍或者1000倍。”
这项研究的怀疑者则不这么看，在大自然中，一个植物从C3到C4的进化几千年才能完成。“通过人为的方式是否能解决这个问题？此前，有人希望将豆科植物的固氮机制转移到玉米里，就不再需要豆科植物和玉米的轮作。我听说这个事情的时候，是在上世纪80年代，但到现在都没什么突破性的成果。”吉林省农业科学院农业生物技术研究所研究员郝东云说，“我们对于C3、C4基因调控机制的了解还不完善，现在对C4水稻的研究只是一种摸索。”
另外，研究者们也无法肯定光合作用机制的改变，是否会影响稻米的口感，或者使其营养成分等发生变化。
朱新广坚持认为，对C4植物的研究由单纯的导入酶扩展到改变植物的细胞结构之后，研究前景就完全不同。现在，他和山东师范大学、中科院植物所等机构的多位研究人员，协同开展研究，以尽快推进中国C4改造事业。
恩莱特也明确地告诉《财经》记者，所有受到资助的人，都需要建立“全球使用权计划”（global access plans），即确保这些技术可以提供给所有需要它的人。受资助者必须承诺，所有产品，比如改良的稻米品种，必须以可被接受的价格提供给那些需要帮助的人。
就目前看，民众对转基因食品安全性充满了忧虑，这给未来C4稻米品种的研究或种植亦带来了不确定性。
杂交水稻生物技术范文第2篇
关键词：稻瘟病;发生原因;防治措施
稻瘟病是由子囊菌Magnaprthe grisea(Hebert)Barr(无性世代为Pyricularia grisea(Cooke)Sacc.)引起的真菌性病害。稻瘟病的发生具有突发性、流行性和毁灭性,影响水稻产量和米质,给水稻生产造成严重损失。稻瘟病是水稻主要病害之一,全国各水稻产区都有发生,尤以山区、丘陵地区发生重,只要条件适宜,容易流行成灾,流行年份一般减产%~%,重的减产%~%,甚至颗粒无收。
流行规律
病菌主要在病谷、病稻草上越冬,它的发生主要与气候条件和肥水管理关系密切,破口至齐穗期连续阴雨d以上,偏施氮肥,长期深水灌溉,有利于稻瘟病的发生与流行。
发病原因
.品种单一
品种单一化严重,引起水稻稻瘟病的病原菌为兼性小种专化性寄生菌,不同的生理小种对不同品种的致病性不同。当一个品种大面积推广时,能够侵染该品种的生理小种得以大量繁殖并不断积累菌量,一旦环境条件适宜即可大面积发病,直接导致该品种抗病性的丧失。
.环境条件适宜发病
适宜的环境条件是稻瘟病大发生的直接因素,其中受温湿度、阴雨寡照的影响更大。当气温～℃,田间湿度%以上,稻株体表水膜保持～h,稻瘟病容易发生;平均气温～℃,且有一昼夜以上饱和湿度,稻瘟病也易流行。水稻抽穗后遇到℃以下低温侵袭,可减弱植株抗病力,一旦阴雨多雾,容易引起穗颈瘟流行。
.栽培管理不当
栽培管理技术既影响水稻的抗病力,也影响病菌生长发育的田间小气候。其中,以施肥和灌水尤为重要。偏施氮肥,容易导致植株幼嫩或徒长,植株抗病能力减弱,病菌因此易侵入;同时过量偏施氮肥,可能导致水稻个体、群体失衡、郁蔽为病菌繁衍发生营造局部环境。
防治措施
.加强新的抗源材料的收集,加速育种进程
培育抗病品种的关键在于掌握较好的抗源材料。抗源的收集主要包括对国内外已定位基因的抗源、病区长期自然选择所保留的抗源以及含丰富抗源的野生稻的收集。常规抗病育种通过有性杂交,利用作物自身或亲缘种中的抗性基因选育抗性品种。通过选择亲本入手,采用单交、复交和回交等手段,将真正的抗稻瘟病基因重组到一个品种中。但由于受到有性杂交亲和性的制约,影响了外来基因型的广泛利用,而生物技术的出现恰好弥补这样的缺陷。不仅可以打破物种界限,克服有性杂交障碍,而且能快速有效地创造遗传变异,缩短育种年限。因此,常规育种与生物技术育种相结合是水稻抗稻瘟病育种的发展方向。
.加强稻瘟病群体结构变化监测
生产上所用主栽品种的分布和替换,水稻病原菌群体的结构变化带有明显的区域差异,稻瘟病生理小种具有多样性遗传变异,因此应建立稻瘟病菌群体监测体系,定期监测稻瘟病菌群体结构,不断地分析稻瘟病菌生理小种致病性、致病类型、小种分布状况及优势小种;准确掌握不同稻瘟病菌致病类型与当前生产和育种的抗源品种的相互关系,有选择地使用抗病亲本,减少抗病育种的盲目性。
.加强水稻栽培措施研究,利用生物多样性减轻稻瘟病危害
稻田生态系统中,水稻品种、稻田病虫草害及相关天敌、稻田水生生物群落及人工放养的鸭、鱼、萍等物种能够共同构成自然生态和人为干预相结合的复合生态系统。刘昌权等研究表明,相对于常规水稻种植,稻鱼共作生态模式,可以使水稻叶瘟平均病情指数下降.%,穗颈瘟病情指数下降.%。侯传伟等总结江苏灌南有机稻米产业化实践经验表明,在以选用优质抗病品种和活化土壤的基础上,有机稻区运用农艺、人工、物理措施,采用种子精选、淹水封、减蘖增穗、健身栽培增强稻体自身抗逆性等,有效控制了病虫草害。刘二明等研究发现,水稻品种多样性混栽对稻瘟病有显著的控制效果。混栽区的间栽品种与净栽区的间栽品种比较,稻瘟病病叶面积率明显下降,叶瘟减轻。不同组合的间栽品种对穗瘟的相对防治效果.%～.%;选择抗性遗传背景差异大和株高差异较大的品种组合,以行优质稻、行主栽稻混合间栽,能起到控瘟增产的作用。
践与启示[J].中国稻米,():-.
杂交水稻生物技术范文第3篇
“第四期目标的实现，意味着我国杂交水稻育种技术又提升了一个档次。可以肯定的是，以企业为主体的整个商业化育种水平会紧跟其后。”本次测产验收的专家组组长、中国水稻所所长程式华表示，这些科研成果将为我国储备更加强大的育种技术和品种。
记者了解到，第四期攻关立项之时，就是从全国各地科研院所和企业选送的品种中确立了一批“主力队员”，“y两优900”只是其中笑到最后的佼佼者。
程式华认为，试验田的首要作用在于将品种的潜能发挥到极致，下一步才是推广和应用。“在推广过程中，我们要做的是简化种植技术，确立一套适合大田栽培的方法，对农民进行培训。”程式华说。
湖南华智水稻生物技术有限公司总经理张健认为，要在大面积商业化生产上实现超级稻的产量潜力，必须为不同地域培育适应其条件的品种，而不是培育大品种。此外，产品服务很重要。在销售种子给农民后，种业企业更要提高服务意识，为农民提供有效的全程技术支持。
业内人士认为，超级杂交稻未来的发展前景取决于两个方面，一是实际推广的效果。二是育种技术的发展。
杂交水稻生物技术范文第4篇
关键词：水稻（oryza stativa l.）；转基因；oscyp2基因；遗传分离比例；农艺性状
中图分类号：s511 文献标识码：a 文章编号：0439-8114（2013）07-1510-02
由于基因工程育种可以打破植物杂交的种间隔离，实现不同物种之间基因的转移与整合，以获得其他育种方法难以得到的优良性状，因而应用基因工程进行育种工作具有巨大的价值。随着转基因方法、技术的改进，转基因技术在在育种领域显现出越来越大的应用前景[1]。完善的转化技术要求外源基因能够在转化体及其后代中得到稳定、高效的表达，基因工程能否在创造新种质、新品种方面得到成功应用也完全取决于外源基因在转基因植物中能否保持稳定的遗传表达，因此开展外源基因在转基因植物中遗传表达的稳定性研究具有重要意义[2]。另一方面，转化体农艺性状的表现一直是育种工作者关心的问题之一，也决定了转基因作物能否被直接应用。从已有的报道来看，转基因当代植株及其自交衍生后代农艺性状与原亲本相比一般表现较差[3-7]。本研究以转oscyp2基因水稻（oryza stativa l.）为材料，对其后代进行分子检测以及农艺性状观察，旨在为转oscyp2基因水稻的进一步研究及应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以吉林农业大学水稻育种课题组前期获得的转oscyp2基因水稻吉农大30 t2代植株为材料，并以非转基因吉农大30为对照。
1.2 试验方法
试验于2011年在吉林农业大学农学院抗盐碱水稻试验田及吉林省白城市镇赉县盐碱试验田进行，分别种植转基因水稻t2代植株及对照植株。苗期采用潮霉素进行初步筛选，水稻插秧后剪取幼嫩叶片，使用改良后的ctab法提取dna，采用35s启动子特异引物组合（f：5′ atggatttgtagagagagac 3′，r：5′ctaggagagctfgccgcagt 3′）进行扩增检测。扩增体系为20 μl体系，引物（浓度均为10 μmol/ml）各1 μl，dna模板（100 ng/μl）1 μl，2×pcr mix 10 μl，ddh2o 7 μl。扩增程序：94 ℃预变性3 min；94 ℃变性30 s，55 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min，30次循环；72 ℃延伸10 min。扩增产物用2%琼脂糖凝胶进行目的条带的检测，对阴性植株和阳性植株数量进行统计，并进行χ2测验以确定其分离比例。根据检测结果分别调查水稻生育期、株高、分蘖、穗长、每穗粒数、结实率及千粒重等农艺性状并与对照进行比较与分析。
2 结果与分析
2.1 转基因水稻的分子检测及遗传分析
pcr扩增产物经2%琼脂糖凝胶电泳后进行检测并拍照记录，部分检测结果如图1所示。由图1可以看出，阳性植株的dna经35 s启动子特异引物组合扩增产生了205 bp的目标扩增条带，而阴性植株中未出现相同条带，说明所检测基因片段可以传递到下一代植株中。统计阳性植株与阴性植株数量并进行χ2测验，共检测31个株系，其中有20个株系符合3∶1的分离规律，即有64.5%的转基因株系阳性植株与阴性植株比例为3∶1，遗传方式符合孟德尔遗传，其余株系分离比与 3∶1的遗传比例不符，出现不同的分离比可能是由于目的基因片段插入方式、位置以及数量的不同而导致，其原因有待进一步验证。
2.2 转基因植株的农艺性状
转基因植株与对照植株的农艺性状统计结果见表1。由表1可知，转基因植株的平均穗长、每穗粒数、结实率、株高以及千粒重等性状表现均比对照差，但是分蘖数明显增加，生育期延长，而且转基因株系之间各性状变异性较大，其原因可能是外源基因插入或组织培养导致变异发生。
3 小结与讨论
通过对转oscyp2基因水稻后代的dna检测及田间农艺性状的观察，发现转基因后代中大部分株系分离比率符合3∶1的遗传比率，依此推断该部分植株中插入片段的遗传分离方式符合孟德尔遗传规律；对转基因植株及对照植株的农艺性状进行比较后发现转基因植株的平均穗长、每穗粒数、结实率、株高以及千粒重等性状与对照相比表
较差，但是分蘖数明显增加、生育期延长，而且转基因株系之间各性状变异较大，推测其原因可能是由于外源基因的插入以及组织培养所造成。
随着分子遗传学的发展，转基因技术在现代农业育种中得到了极为广泛的应用，各种功能基因被转入不同植株以获得新的育种材料，并在许多领域取得了较大进展，在水稻抗盐碱育种方面，曾有科学家将甜菜碱生物酶合成基因coda及beta等导入水稻中以获得盐碱抗性增强的水稻材料[8，9]，将 oscyp2等亲环素类基因导入水稻植株中以增强抗性的研究正在广泛开展[10]，转基因后代中插入基因的遗传稳定性对于转基因材料的育种应用价值至关重要。一般来说，由基因枪法导入的外源基因插入位置及拷贝数等均存在较大的差异，难以进行控制，后代遗传方式也较为复杂；而农杆菌介导法导入的基因拷贝数一般较少，整合位置较为固定，故其遗传稳定性较好。本研究中所检测株系大部分符合孟德尔遗传定律，也初步验证了这一说法，进一步的验证有待于 southern杂交等实验的进行。
在转基因植株农艺性状的表现方面，大量的试验表明转基因植株的农艺性状在早代一般表现较大变异，有利变异与不利变异均较为常见，而随着世代的增加其农艺性状会逐渐趋向于与原受体材料相同，究其原因一般认为是由于早代植株受到外源基因插入及组织培养对于受体材料遗传物质的平衡影响较大[11]，本试验中的农艺性状观察结果也验证了这一说法。而对于转oscyp2基因水稻的其他特征特性则有待于进一步更为详细的试验研究。 参考文献：
[1] 李书钦，余显权，赵福胜，等.转ipt基因杂交水稻f1的遗传特性及其主要农艺性状分析[j].贵州农业科学，2008，36（2）：8-10.
[2] 吴 刚，崔海瑞，舒庆饶，等. cry1ab基因在转基因“克螟稻”后代中的遗传稳定性及表达[j].农业生物技术学报，2000，8（3）：253-256.
[3] 崔海瑞，王中华，舒庆饶，等.转bt基因水稻克螟稻杂交转育后代农艺性状的研究[j].中国水稻科学，2001，15（2）：101-106.
[4] lynch p t， jones j， blackhall n w， et al. the phenotypic characterisation of r2 generation transgenic rice plants under field and glasshouse conditions[j] euphytica，1995，85：395-401.
[5] 崔海瑞，舒庆尧，项友斌，等.转cry1a（b）基因水稻的田间表现[a].朱睦元，李亚南.生命科学探索与进展[c].杭州：杭州大学出版社，1998.810-816.
[6] hayashimoto a， li z， murai n， et al. a polyethylene glycol-mediated protoplast transformation system for production of fertile transgenic rice plants[j]. plant physiol，1990，93（3）：857-863.
[7] peng j y， kononowicz h， hodges t k. transgenic indica rice plants[j]. theor appl genet，1992，83（6-7）：855-863.
[8] 王中华，舒庆尧，夏英武，等.基因工程在水稻改良方面的研究进展[j].生物技术通报，1999（2）：5-8.
[9] 杨有才，周清明.转基因水稻研究进展[j].湖南农业大学学报，2003，29（1）：85-88.
杂交水稻生物技术范文第5篇
在长江中下游作一季中稻种植，全生育期平均137．3天。株高124．5厘米，穗长24．6厘米，结实率76．8％，千粒重29．9克。株型紧凑，长势繁茂，熟期转色好。2010年生产试验，平均667平方米产566．2千克，比对照Ⅱ优838增产5．6％。每667平方米大田用种量1．25～1．50千克，株行距以20厘米×23厘米为宜，每667平方米栽插1．6万穴左右，每穴栽插2粒种子苗。
2.天两优616 武汉武大天源生物科技股份有限公司育成的籼型两系杂交水稻，2011年通过国家审定。适宜在江西、湖南（武陵山区除外）、湖北（武陵山区除外）、安徽、浙江、江苏的长江流域稻区以及福建北部、河南南部稻区的稻瘟病、白叶枯病轻发区作一季中稻种植。
在长江中下游作一季中稻种植，全生育期平均131．4天。株高123．8厘米，穗长24．6厘米，结实率80．7％，千粒重27．2克。株型适中，熟期转色好。2010年生产试验，平均667平方米产541．4千克，比对照Ⅱ优838增产1．0％。每667平方米大田用种量1．2～1．5千克，每667平方米栽插1．5万～1．7万穴、7万～8万基本苗为宜。
3.泸优9803 四川省农业科学院水稻高粱研究所育成的籼型三系杂交水稻，2011年通过国家审定。适宜在江西、湖南（武陵山区除外）、湖北（武陵山区除外）、安徽、浙江、江苏的长江流域稻区以及福建北部、河南南部稻区的稻瘟病、白叶枯病轻发区作一季中稻种植。
在长江中下游作一季中稻种植，全生育期平均134．4天。株高126．7厘米，穗长25．3厘米，每穗总粒数171．9粒，结实率82．6％，千粒重29．2克。株型适中，长势繁茂，熟期转色好。2010年生产试验，平均667平方米产568．5千克，比对照Ⅱ优838增产5．7％。每667平方米大田用种量1.0千克，适时播种，培育壮秧。叶龄4．5～5．5叶适时移栽，一般栽插规格26．7厘米×16．7厘米，每穴栽插2粒种子苗，每667平方米基本苗数6万苗以上。
4.Ⅱ优371 合肥丰乐种业股份有限公司育成的籼型三系杂交水稻，2011年通过国家审定。适宜在江西、湖南（武陵山区除外）、湖北（武陵山区除外）、安徽、浙江、江苏的长江流域稻区以及福建北部、河南南部稻区的稻瘟病、白叶枯病轻发区作一季中稻种植。
在长江中下游作一季中稻种植，全生育期平均135．7天。株高123．1厘米，穗长24．3厘米，每穗总粒数151．6粒，结实率87．3％，千粒重28．6克。株型适中，熟期转色好。2010年生产试验，平均667平方米产577．6千克，比对照Ⅱ优838增产7．7％。每667平方米大田用种量1.0千克，每667平方米栽插1．5万～1．8万穴，每穴栽插1～2粒种子苗。
5.Y两优9918 湖南天盛生物科技有限公司和湖南省杂交水稻研究中心育成的籼型两系杂交水稻，2011年通过国家审定。适宜在江西、湖南（武陵山区除外）、湖北（武陵山区除外）、安徽、浙江、江苏的长江流域稻区以及福建北部、河南南部稻区的稻瘟病、白叶枯病轻发区作一季中稻种植。
在长江中下游作一季中稻种植，全生育期平均130．8天。株高122．7厘米，穗长27．9厘米，每667平方米有效穗数16．1万穗，每穗总粒数175．7粒，结实率85．5％，千粒重27．5克。株型适中，群体整齐，熟期转色好。2010年生产试验，平均667平方米产589．2千克，比对照Ⅱ优838增产10．1％。每667平方米大田用种量0．75～1.0千克，栽插规格20厘米×30厘米或20厘米×26．7厘米，每穴栽插2粒种子苗。
杂交水稻生物技术范文第6篇
【关键词】转基因良种推广良种贡献率粮食安全生殖隔离
水稻是全球最重要的粮食作物之一，全球有30多亿的人口中，包括几乎整个东亚和东南亚，都以稻米为主食。然而世界范围内水稻的生产还不能满足消费需求，未来水稻生产将会面临更大的挑战。我国水稻平均单产为6500公斤/公顷左右，总产量1.8~2.0亿吨，占粮食总产量的38%，口粮的70%。我国水稻生产用占全国四分之一的耕地面积生产出了全国三分之一的粮食，养活了全国二分之一以上的人口，可见，水稻生产在我国粮食安全中占有举足轻重的地位。
当前，影响我国粮食生产的关键因素是粮食播种面积和粮食单产水平。由于工业化和城镇化进程加快等，我国粮食总播种面积呈下降趋势，但随着科技进步，农业投入加大等因素影响，我国粮食作物单产水平却不断上升，2008年我国粮食单产提高对总产提高的贡献率达到81%。据联合国粮食组织预测，未来世界粮食增产量约20%来自播种面积的增加，约80%来自单产的提高。可见，确保粮食安全的关键是稳步提高粮食的单产水平。
良种推广，化肥应用，灌溉和提高机械化水平是粮食增产的主要手段。在单位面积产量增加的要素中，良种的贡献率占40%以上，是提高粮食单产的首要因素。化肥使用在过去几十年里发挥了重要的增产作用。但现在我国化肥的使用量已达到4600多万吨，占世界的在分之一，单位化肥使用量已经是世界平均水平的3.5倍，继续通过增加化肥使用来增加产量其空间是非常有限的。
近20年来，每年单产增加都没有超过1%，为了保持杂交稻的产量不下降，我们不断加大化肥用量，“成功”摘取了世界最大化肥生产国和消费国的两项“桂冠”。我国2006年有800万吨化肥缺口要从国外购买，我国高达67%的化肥用在粮食作物上，接近50%粮食产量来自于施用化肥。大量化肥从农田排放到环境中，造成水体污染，很多水库、河流、湖泊实际上变成了粪池。为了减少越来越严重的虫害造成的水稻减产，我们还不断加大农药用量，“成功”摘取了世界最大农药生产国和消费国的两项“桂冠”。世界最大的水稻生产国和消费国是我们，世界最大的化肥生产国和消费国也是我们，世界最大的农业生产国和消费国还是我们。中国人每天吃的自以为安全的水稻，简直就是拌着化肥和农药吃到肚子里的，种植传统水稻不可缺水的化肥农药及其巨大需求导致化肥和农药的价格持续上涨，造成水稻生产越来越高。农民种水稻赚不到钱，国家只好提高粮食收购价，这又导致超市里的食品不断涨价。十多年前，我们用一毛钱买一斤大米，现在，我们用一毛钱甚至买不到一两大米。
另外，无法把握的天灾，总是让我们对人类的生存感到担忧。自2008年以来，我们接二连三地发生地质和自然灾害，给我国的农业生产带来了严重的破坏。并给农业粮食发展带来了严峻的挑战。
产量——求大大乎供，值量——农药残留，成本——节节攀升，粮价——不断上涨，生态——严重污染，耕地——日趋减少。这就是中国农业的现状。
面对以上这些问题，我们应该反思传统农业种植方式带来的不利影响。提高种质资源，发掘消耗高产量并且具备较强抗逆能力的新品种，才是从根本上解决问题的方法。然而应用转流育种方式对作物性状的改良已经难以有所突破，因为传统育种方法不能高效定向的改造作物，也不能赋予新的性状，而且通常需要投入较多的人力和时间。而转基因基因作物最具有更高的优势，外源基因转化的方法可使那些重要经济作物获得各种新的性状，由此可以培育出抗病虫害，耐高盐碱，并有具有更高产量的品质和新品种。
转基因作物是指运用科学手段从动植物或微生物中分离得到所需要的基因，并将其转入作物基因组中，使之稳定遗传并赋予作物新的遗传性状，如抗虫、抗病、抗递、高产，优质等。其本质是通过优良基因进行作物遗传改造，利用转基因技术可以高效的改良作物性状和培育新品种。其实，转基因作物离我们并不遥远，亿万年来近物种之间的杂交就是一种自然界存在的基因转移现象，它造就了如今丰富多样的生态资源。此外，一直以来应用到农业生产上的杂交和技术，也属于一种转基因技术，但是它只能在有限范围内对作物的遗传基因进行改良，并不能做到针对某一优良性状进行定向改造。因此，转基因是传统育种技术的发展与创新，通过此方法获得的转基因作物必然具有更好的农业生态价值，也将是我国未来农业发展的必然趋势。具体而方，转基因作物个有以下几点优势：
一、转基因作物可以减少环境消耗，增强我国农业的可持续发展
常规农业严重地影响环境，而转基因技术能用来降低农业对环境的影响。种植抗虫或抗草害转基因作物可减少施用农药的次数和数量，因而降低了农药残留量，不仅环保，同时还提高了食品安全性。
二、有目的改选品种
转基因技术不仅能够使优良基因跨物种交流，而且对于农作物而言，能够实现品质、抗性和产量等性状进行定向、精确的改良，包括产量、抗逆性（包括抗病、抗虫、抗寒、耐盐碱、抗除草剂等）等各个方面，这是常规育种技术短期内难以实现的。
三、加快育种过程
自上世纪70年代以来，转基因技术发展日新月异，产业性步代日益加快，尤其在粮食安全领域，解决安全问题，需要有育种方向突破抗病害、抗灾害、抗盐碱、抗干旱等技术，传统的育种技术已经很难满足要求，而依靠现代生物技术，尤其是转基因技术，不仅可以降低生产技术，提高作物单位面积产量，还可以避免反复杂交或回交选育所需耗费的大量人力和物业，使开发农作物的时间大为缩短。
四、突破种间生殖隔离
不同的生物种之间存在着的生殖隔离，使得育种家很难甚至不可能将人类所需的优良基因从远缘物种中通过常规的方式转移到栽培物种中，而转基因技术所转移的基因则不受生物个体之间亲缘关系的限制。比如，1986年在烟草中表达了人的生长激素，这是第一个使用植物表达系统的药用蛋白，荷兰人将人的血清蛋白转入马铃薯，使马铃薯可产生人的血清蛋白，而这种蛋白是治疗病人休克时广泛采用的一种药物。
五、转基因作物具有改善人类及动物营养，发送人类生活环境的性状
磷是动物不可缺少的一种营养元素，虽然玉米、大豆等作物含有丰富的磷，但是其总量约50%~80%均以植酸磷的形式。由于许多单胃动物的消化道内缺乏植酸酶，所以不能利用植酸磷。因此，一直以来都需要在饲料中添加无机磷或由微生物发酵生产的植酸酶，后者可将植酸磷分解成无机磷，以满足动物生长需要。伴随着转基因技术的发展，内源表达植酸酶的玉米终于诞生了，由其籽粒加工而成的饲料可免于添加植酸酶，由此一方面显著降低了饲料的生产成本，另一方面提高动物对于饮料磷及其他营养的物质的利用效率，减少动物粪便中排放的磷和氮，从而减轻集约化养殖动物粪便对环境造成的污染，创造了巨大的生态效益，社会效益和经济效益。
杂交水稻生物技术范文第7篇
四、发展布局
（十七）科研目标和重点。以水稻、玉米、小麦、大豆、马铃薯等5种主要粮食作物和蔬菜、棉花、油菜、花生、甘蔗、苹果、柑橘、梨、茶树、麻类、蚕桑、花卉、香蕉、烤烟、天然橡胶等15种重要经济作物为重点，开展相关种质资源的搜集、保存、评价与利用，挖掘高产、优质、抗病虫、营养高效等具有重大应用价值的功能基因；坚持常规育种与生物技术相结合，培育适宜不同生态区域和市场需求的农作物新品种；开展种子（苗）生产轻简化、机械化、工厂化以及加工贮藏、质量检测、高产高效栽培、病虫害防控、品质测试等相关技术研究，实现良种良法配套。
（十八）生产布局。按照“优势区域、企业主体、规模建设、提升能力”的原则，科学规划建设主要粮食作物和重要经济作物种子生产基地，打造种子生产优势区，全面加强基地建设，形成稳定的种子生产能力。建立联动协调机制，强化基地管理，优化基地环境。
五、重大工程
（十九）种业基础性公益性研究工程。建设农作物种质资源库、生物育种领域国家重点实验室、国家工程技术研究中心、南繁科研育种基地，改善科研基础设施条件。支持开展育种理论、方法、遗传机理等重大课题和现代育种、机械化制种、种子加工、质量检测等共性关键技术研究，推进农作物种质资源深度评价、材料规模化创制与利用，支持水稻、小麦、大豆等常规品种和马铃薯、甘蔗、果树、茶树等无性繁殖作物品种选育，全面提高农作物种业科技创新能力。
（二十）商业化育种工程。支持和引导有实力的“育繁推一体化”种子企业，改善育种基础设施和技术装备条件，建设育种研发中心、种子加工处理中心、品种测试体系和展示示范基地。支持企业开展杂交作物育种材料筛选、组合选配与测试、新品种试验示范，培育一批突破性优良品种。支持企业与优势科研单位建立科企合作平台，充分利用科研单位人才、技术、资源和科研成果，加快提升企业育种创新能力。
（二十一）种子生产基地建设工程。加强国家级和区域级种子生产基地建设，支持主要粮食作物种子生产大县（场）和重要经济作物种子生产优势县（场）建设，配套建设一批大型现代化种子加工中心，形成相对集中稳定的标准化、规模化、集约化、机械化种子生产基地。增加种子储备财政补贴，调动企业承担国家种子储备的积极性。在现有农业保险中，增加制种风险较高的杂交玉米和杂交水稻等种子生产保险。
杂交水稻生物技术范文第8篇
生物技术以现代生命科学发展为基础，结合基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程等先进工程技术手段，按照预先的设计改造植物体，按人类需求生产出粮食、医药、食品、能源等，农业植物生物技术（转基因作物）是其中一个分支学科。如今种植的绝大部分作物已经不是自然进化的野生种，而是经过千百年人工选育的，即转移基因创造的产品，所以千百年来转基因作物一直在伴随着人们的生活。
利用农业生物技术生产出来的转基因食品对人体健康是安全的，因为转基因技术实质上是传统育种方法的延伸。转基因与常规杂交育种的本质相同，只是方法不同，且基因工程更为准确、更具预见性和高效率。在严格管理的前提下，转移“好的或有用的”、去除“坏的或无用的”基因，从而提高作物对抗病虫害、杂草的能力、改善营养品质，满足人类社会进步的需求。
转基因作物开发建立在高度科学和严格的安全评价体系下，其种植安全性也一直受到各国政府部门严格监管。转基因作物的安全评价系统包括基因的安全性、基因的稳定性、外源基因的影响、对膳食营养平衡的影响、产生有毒物质的评估、过敏性分析、环境安全性评价等方面。
通过严格、周密的科学安全评价系统，目前筛选出来的转基因作物对人类健康不具有危害，也尚无发生因转基因引起的食物过敏事故。例如，在分析转基因作物有无毒害的关键因素时，不仅考虑了人体内是否具有该毒蛋白的受体，还要综合考评人体对该毒蛋白累积量的承受能力。
转基因食品的安全性在某种意义上甚至超过传统食品，在微生物毒素、农药残留和营养含量等方面表现更加优异，能够为人们的膳食带来以下几点益处：
* 抗病害转基因作物能抵抗病菌的感染，从而减少了食物中病菌毒素的含量，例如转基因抗虫玉米比常规玉米在黄曲霉毒素等微生物毒素含量低。
* 种植抗虫或抗草害转基因作物可减少施用农药的次数和数量，因此降低了农药残留量，提高了食品的安全性。
* 转基因食品更营养，如果食用提高β-胡萝卜素含量的转基因水稻，对克服贫困地区因维生素A营养缺乏导致的眼睛疾病将起到积极作用。转基因技术也可提高水稻中铁元素的含量，以减少亚洲妇女常见的贫血症。
* 应用转基因技术还可以改变某些食物中的致敏成分，使得对这些食物过敏的人也可以放心地食用。
* 利用转基因技术改变种子油的成分，降低饱和脂肪酸的含量，或降低重金属在果实、种子中的沉积等，使食品朝着更健康的方向发展。