1.水稻杂交育种的基础
水稻杂交育种的基础指选用两个在遗传上有一定差异，同时它们的优良性状又能互补的水稻品种，进行杂交，生产具有杂种优势的第一代杂交种，用于生产，这就是水稻杂交。
杂种优势是生物界普遍现象，利用杂种优势提高农作物产量和品质是现代农业科学的主要成就之一。世界上首次成功的水稻杂交是由美国人 Henry Beachell 在1963年于印度尼西亚完成的，后被授予1996年的世界粮食奖。
水稻具有明显的杂种优势现象，主要表现在生长旺盛，根系发达，穗大粒多，抗逆性强等方面，因此，利用水稻的杂种优势以大幅度提高水稻产量一直是育种家梦寐以求的愿望。但是，水稻属自花授粉植物，雌雄蕊着生在同一朵颖花里，由于颖花很小，而且每朵花只结一粒种子，因此很难用人工去雄杂交的方法来生产大量的第一代杂变种子，所以长期以来水稻的杂种优势未能得到应用。
2.杂交水稻所需要的学科知识
袁隆平是世界著名的水稻育种专家，具有全面、深厚的农业学科知识（图1-8）。多年来，他一直潜心钻研如何提高水稻的产量。20世纪60年代，他在稻田中偶然发现天然杂交稻株具有明显的杂种优势，萌生了利用杂交的办法培育高产水稻的想法。经过10年的努力，1973年，袁隆平和他的助手终于成功地实现了籼型杂交水稻的三系配套，使水稻的产量提高了20%。这一成果轰动了世界。
但是，三系配套与生产应用还有一定距离，必须经过亲本繁殖、杂交育种，才能生产出大量杂交水滔种子，供大面积推广应用。同时，由于过去从来没有种杂交水稻，它的播种时间、播种方法、播种量，施肥品种、施肥量、施肥期，以及生长过程中会发生哪些病虫害，田间水分怎样管理等问题，都需要运用多种知识进行试验和研究。于是，他们又一鼓作气攻下了育种和栽培关，实现了整个杂交水稻技术的配套。杂交水稻技术研制成功后，不仅在全国大面积推广，而且还走出国门，推广到了许多国家和地区。
从这个案例中，我们可以看出，杂交水稻技术是植物学、作物育种学、作物栽培学、土壤肥料学、植物保护学等诸多学科知识的综合应用。这说明技术具有很强的综合性。
3.如图表示水稻育种的一些途径.请回答下列问题：（1）以矮秆易感稻瘟
(1)以矮秆易感稻瘟病（ddrr）和高秆抗稻瘟病（DDRR）水稻为亲本进行杂交，得到的F1的基因型为DdRr,F1自交产生F2，则F2中能稳定遗传的占12*12=14，所以不能稳定遗传的占34.选F2中的矮秆抗病的水稻植株进行连续自交，直到不发生性状分离为止，这种育种方法是杂交育种，其原理是基因重组.（2）从图上看，⑤是杂交，⑦是花药离体培养，⑧是秋水仙素处理，染色体加倍，因此⑤⑦⑧表示单倍体育种.（3）⑨⑩为多倍体育种，其中⑨过程通常用秋水仙素试剂处理萌发的种子或幼苗.在水稻中能产生人体蛋白，只能通过基因工程的方法，即③④途径，利用基因重组的原理，将人体蛋白基因导入水稻细胞中.（4）图中①②是人工诱变育种，基因突变具有不定向性、普遍性、随机性等特点，其原理是基因突变.故答案是：（1）34 杂交育种 基因重组 （2）⑤⑦⑧（3）秋水仙素 萌发的种子或幼苗 ③④（4）①②基因突变。
4.（2014?重庆模拟）如图1表示水稻育种的一些途径.请回答下列问题：
(1)从图上看，⑤是杂交，⑦是花药离体培养，⑧是秋水仙素处理，染色体加倍，因此⑤⑦⑧表示单倍体育种，单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，而且获得的都是纯种；⑦是花药离体培养过程的原理是植物细胞的全能性.（2）以矮秆易感稻瘟病（ddrr）和高秆抗稻瘟病（DDRR）水稻为亲本进行杂交，得到F1的基因型是DdRr.F1自交产生F2,F2矮杆抗病水稻ddRR:ddRr=1:2，不能稳定遗传的基因型是指ddRr占23，稳定遗传的都是纯合子.若让F2中的全部矮秆抗病的水稻植株自由授粉，自由授粉即随机交配或自由交配，矮杆抗病水稻ddRR:ddRr=1:2，碳它们产生的配子dR:dr=2:1 所得子代中的中ddRR的比例为（23）2=49,ddRr所占比例2*23*13=49，因此ddRR和ddRr的比为1:1.(3)①铁结合蛋白基因是目的基因，获取目的基因的方法有从基因文库中获取，人工化学合成，PCR技术扩增等，若铁结合蛋白基因来自菜豆，利用菜豆细胞内形成的mRNA通过逆转录过程形成cDNA，将这些cDNA用限制酶处理后储存在受体菌群体内，这些受体菌群被称为菜豆的cDNA文库. ②目的基因导入受体细胞的方法依据受体细胞的类型不同而不同，微生物主要是CaCl2溶液处理，将细胞处理成感受态细胞，使重组Ti质粒易于导入.重组Ti质粒上的标记基因是潮霉素基因，标记基因的作用是用于鉴定和选择，筛选过程是通过在培养基2中加入潮霉素实现的.③判断所得含铁量较高的转基因水稻新品种与野生水稻属于是否属于同一物种的方法是看是否产生生殖隔离，新物种形成的标志是产生生殖隔离，因此，它们仍是同一物种，没有生殖隔离.故答案为：（1）⑤⑦⑧植物细胞的全能性 （2）23 1:1(3)①cDNA文库 ②CaCl2 潮霉素 ③生殖隔离。
5.水稻种植方式主要有几种
水稻种植按是否移栽分成直播稻和移栽稻两种方式。
直播稻就是不经育秧和移栽而将直接将种子播于大田的一 种种植方式。根据土壤水分状况以及播种前后的灌溉方法，通 常将直播稻分为水直和旱直播。
水稻的育秧移秧田占地面积少，便于集中施肥、灌 溉、防除病虫草害，易于管理；可选用生育期较长的品种，充 分利用温光资源，挖掘水稻增产潜力；对于多熟种植茬口，能 解决前后茬矛盾；过壮秧移栽，能保证大田基本苗，有利于 提高群体质量。 ；移栽稻的育秧方式，主要有水育秧、湿润育秧、旱育秧、塑料软盘育秧、双膜育秧、塑料薄膜保温育秧、两段育秧等。
①水育秧。水育秧是我国传统的育秧方式，是指整个育秧期 间，秧田以淹水管理为主，即水整地、水作床，带水播种，出 苗过程除防治绵腐病、坏种烂秧及露田扎根外，一直都建立水层。
它利用水层防除秧田杂草和调节水、肥、气、热、盐分的 变化，来满足秧苗生长的需要。但由于长时间灌水，土壤氧气 不足，这种育秧方式常有坏种粒芽、出苗和成苗率都低、秧苗 细长不壮、分蘖弱等弊端，现在生产上已不提倡使用。
②湿润 育秧。湿润育秧也叫半旱秧田育秧，是20世纪50年代中在水 育秧的基础上加以改进后的一种露地育秧方法。
主要特点深沟 高畦面、沟内有水、畦面湿润，水整地、水作床，湿润播种， 扎根立苗前秧田保持湿润通气以利根系下扎，扎根立苗后间歇 灌溉、以湿润为主。湿润育秧方式容易调节土壤中水气矛盾， 播后出苗快、出苗整齐，不易发生生理性立枯病，有利于促进 出苗扎根，防止烂芽死苗，也能较好地通过水分管理来促进和 控制秧苗生长，已成为替代水育秧的较为常见的育秧方法。
③旱育秧。旱育秧是在旱地条件下育苗，苗期不建立水层，主 要依靠土壤底墒和浇水来培育健壮秧苗的一种育秧方式。
旱育 秧需高肥力水平的秧床，故称之肥床旱育秧。秧床通过有机肥 料培肥后，苗期很少追施肥料，床面土壤上下通透性好，有利 于培育根深、根毛多、白根比例高的壮秧，移栽后缓苗期短、发根快、分蘖早。
旱育秧操作方便、节地节水、省工省时。旱 育秧时，通过覆盖薄膜保湿、药剂防病等措施，能有效地解决 因水分短缺导致的出苗不齐的问题，并较好地控制了立枯病的 发生以及鼠雀危害。
旱育秧现已成为优质高产水稻生产中应用 面积较大的育秧方法。④塑料软盘育秧。
塑料软盘育秧是随着 抛秧技术发展来形成的育秧方式，其特点是利用塑料软盘培育 秧苗，培育的秧苗根体带土、穴体之间分离。塑料软盘育秧能 提高秧本田的比例、降低育秧成本，管理方便，秧苗素质好， 苗期不易发病，育出的秧苗可以栽插，更便于抛栽。
根据育秧时水分管理的不同，又将塑料软盘育秧分为塑盘旱育秧和塑盘 湿润育秧两种类型。 ⑤双膜育秧。
育秧时采用两层地膜，即在 秧板上平铺地膜（需要事先财地膜按一定规格打孔），然后在 有孔地膜上铺放底土（铺土厚度2。0cm），完成灌水、播种、盖土、铺草等程序后，再莓盖一层地膜。
一般在秧苗出土 2cm 左右时揭膜炼苗。起秧前荽将整板秧苗用切刀成长一定规格的 秧块，切块深度以切破底层有孔地膜为宜，以便机插。
⑥塑料 薄膜保温育秧。塑料薄聘保温育秧是20世纪60年代初创造 的，是在湿润育秧基础上，畦面上加盖1层塑料薄膜，以提高 和保持畦面温度和湿度一种育秧方法。
覆盖方法种类很多， 有拱形和平铺。这种育秧方式有利于保温、保湿、增温，可适 时早播，防止烂芽、烂秧，提高成秧率，早春播种预防低温冷 害是十分必要的。
⑦两段育秧。是将水稻的育秧过程分成两段 进行的一种育方法。
4一阶段，采用密播方法培育小苗（通 常为3?4叶）；第二I段，将小秧苗移植到寄秧田，继续培育 壮秧。水稻两段育秧方式的主要优势是能解决早播与迟栽的矛 盾，可以培育出大龄壮秧，缓解水稻生长的季节矛盾。
不足之 处是水稻育秧过程工较多，从寄秧田向本田移栽的过程中， 拔秧、运秧、移栽劳动强度和用工量均较大。⑧其他育秧方 式。
此外还有塑盘硬盘育秧、工厂化育秧、场地小苗育秧等。水稻移栽方式生要有：①手插。
手插是最传统的一种移栽 方式。插秧规格右同，势必造成株行间光照、营养、通风、湿 度等田间生态环境的不同，进而影响产量。
生产实践中，往往 通过移栽基本苗和插秧规格来调整水稻群体与稻株个体之间的 矛盾。②机插。
机插秧是水稻生产机械化的主要方式，它是以 机器代替人工插以降低劳动强度、提高生产效率。③抛栽。
抛秧是指将带土秧苗往空中定向抛撒，利用带土秧苗自身重力 落人田间定植的一种水稻移植方式。 除上述之外，还有一种叫做“再生稻”的种植方式。
再 生稻是在头季稻收割后，利用稻桩上存活的休眠芽或潜伏芽， 给予适宜的水、温、光和养分等条件，加以培育萌发成再生分 蘖，进而抽穗成熟的一季水稻，俗称“抱孙谷”或“秧孙 谷”。
6.杂交水稻的知识
选用两个在遗传上有一定差异，同时它们的优良性状又能互补的水稻品种，进行杂交，生产具有杂种优势的第一代杂交种，用于生产，这就是杂交水稻
雄性不育系：是一种雄性退化（主要是花粉退化）但雌蕊正常的母水稻，由于花粉无力生活，不能自花授粉结实，只有依靠外来花粉才能受精结实。因此，借助这种母水稻作为遗传工具，通过人工辅助授粉的办法，就能大量生产杂交种子。
保持系：是一种正常的水稻品种，它的特殊功能是用它的花粉授给不育系后，所产生后代，仍然是雄性不育的。因此，借助保持系，不育系就能一代一代地繁殖下去。
恢复系：是一种正常的水稻品种，它的特殊功能是用它的花粉授给不育系所产生的杂交种雄性恢复正常，能自交结实，如果该杂交种有优势的话，就可用于生产。
三系杂交水稻：是指雄性不育系、保持系和恢复系三系配套育种，不育系为生产大量杂交种子提供了可能性，借助保持系来繁殖不育系，用恢复系给不育系授粉来生产雄性恢复且有优势的杂交稻。
两系杂交稻：一种命名为光温敏不育系的水稻，其育性转换与日照长短和温度高低有密切关系，在长日高温条件下，它表现雄性不育；在短日平温条件下，恢复雄性可育。利用光温敏不育系发展杂交水稻，在夏季长日照下可用来与恢复系制种，在秋季或在海南春季可以繁殖自身，不再需要借助保持系来繁殖不育系，因此用光温敏不育系配制的杂交稻叫做两系杂交稻。
超级杂交稻：水稻超高产育种，是近20多年来不少国家和研究单位的重点项目。日本率先于1981年开展了水稻超高产育种，计划在15年内把水稻的产量提高50%。国际水稻研究所1989年启动了“超级稻”育种计划，要求2000年育成产量比当时最高品种高20%-25%的超级稻。但他们的计划至今未实现。我国农业部于1996年立项中国超级稻育种计划，其中一季杂交稻的产量指标为，第一期（1996-2000年）亩产700公斤，第二期（2001-2005年）亩产800公斤。
将为大家新增一套水稻优质高产栽培技术，大家一起来看看有什么不同。
水稻优质高产栽培技术
一、水稻育苗技术
1.选种
要选用优质、高产、抗病力强、分蘖力强的品种。目前适宜的品种有龙粳31、龙粳46等品种。
2.扣棚作床
棚室选择应以大棚育苗为好, 3月15日左右开始扣棚增加地温, 棚室选择应以大棚育苗为好, 当棚内*壤化冻10cm左右开始作苗床, 将苗床地整平, 搂出残根杂物, 中间步道用砖铺上。
3.种子处理
播前晒种1-3天, 然后风选或1.13比重盐水选种, 去除秕谷, 选后的干种子可用15%护苗种衣剂进行包衣, 可有效的防治青枯病、立枯病、恶苗病、绵腐病, 每50斤种子用1斤种衣剂兑0.5-0.8斤水, 在塑料布上均匀混拌, 拌后阴干成膜, 3天后再进行浸种, 浸种时水过种子5cm左右即可, 不能搅拌。用包衣剂包衣, 其它的调酸消毒药剂不需再用。当水温15℃左右, 一般浸种5-7天既可催芽。
催芽可用恒温催芽器, 温度恒温28-32℃, 一般24-30小时一批, 催芽时可用网袋装籽, 上、下可调换一、两次既可。待芽长1-2mm时, 降温到15-20℃, 凉芽6小时左右即可播种。
4.播种
播前床*要用微喷浇足底水, 不积水, 播期的确定应根据插秧的时间和速度应分期分批播种。一般床面温度12℃以上, 既可播种, 我县大约在4月10-15日之间, 用播种器调好播量, 匀速播种, 每盘播芽籽150-200克, 用覆*器覆*0.7cm左右, 最厚不超1cm, 然后封闭灭草。
二、苗床的秧田管理
1.温度管理
(1) 播种到出苗:以封闭保温保湿为主, 温度控制在30-32℃, 超过35℃时要开口通风。当出苗50-70%时应及时撤出地膜。
(2) 出苗至一叶一心期:棚内温度在25-28℃, 最高不超过30℃, 注意通风炼苗,
(3) 1.5叶期-2.5叶期:棚内温度在20-25℃, 注意高温期间通风炼苗, 注意好大风寒流, 高温天气的管理, 严防高温徒长。
(4) 2.5叶至插秧期:应根据当地温度情况, 逐渐转入昼夜揭膜, 提高秧苗素质。
水稻优质高产栽培技术
2.水分管理
播种至出苗, 除个别*干需补水外, 一般不浇水, 如床面有积水, 要揭开地膜, 晾床防止湿害。出苗揭去地膜后少量补浇一次, 一叶一心以后床*如发现表面发白或中午稻叶卷曲, 早晚叶尖吐水少或不吐水应进行浇水, 浇水时间以早8点之前为好, 每次浇水一定要透, 尽量减少浇水次数。
3.防立枯病
首先用移栽灵每平方米2-3ml兑水4-5公斤, 在播种前浇到床面上, 或在一叶一心到2.5叶期每平方米用移栽灵2-3ml喷洒防治立枯病。
4.苗床追肥
一般在秧苗2.5叶期发现脱肥, 每平方米苗床用尿素1.5-2克, 稀释100倍根外追肥, 施肥后用水洗净叶面, 以免烧伤叶片, 起秧前再施送嫁肥。
三、本田管理
1.整地施肥
翻地前施农家肥每公顷30-45吨。化肥一般为每公顷磷酸二铵100-150公斤, 硫酸钾100-150公斤, 尿素250-300公斤。氮肥40%、全部磷肥、90%钾肥作底肥, 在耙地前施入, 其余氮肥的65%作蘖肥、35%作穗肥施入。其余的钾肥作穗肥施入。提倡秋翻、春耕, 进行旱耙或旋耕, 然后灌水进行水耙, 达到寸水不露泥的插秧状态。沉降3-5天后插秧。
2.插秧
当气温稳定通过13℃时, 即可插秧。插秧应集中在5月10日-25日水稻高产期内。插秧规格:机插秧采用9×3-4寸;手插秧要深浅一致, 深度不超过1厘米, 行直、穴匀、不窝根。人工摆插深度1.5厘米。
3.平衡施肥
(1) 蘖肥
分蘖肥分两次施入。第一次分蘖肥在返青后立即施用蘖肥总量的50%, 最晚不超过6叶期 (6月10日前) , 促进分蘖早生快发, 利用低位分蘖;当水稻第7叶末到第8叶露尖时 (依品种而定, 一般为6月17-20日) , 用其余蘖肥作调节肥施用, 也就是第二次蘖肥。
(2) 穗肥
幼穗分化，开始施用穗肥。穗肥分两次施用。第一次在倒2叶刚刚露尖时 (7月5日前后) 施穗肥总量的60%, 促进穗、枝梗、一次颖花分化, 增加一次枝梗数, 争取大穗;第二次在剑叶 (倒1叶) 露尖时 (7月18-20日) 再施用其余穗肥。
4.节水灌溉
要加强田间基本建设, 建立节水灌溉模式。水层管理应满足“壮根、增温、通气、节水”等促进生育的要求。
(1) 浅水促蘖:插秧时池内保持花达水, 插秧后水层要保持苗高的2/3, 扶苗返青, 返青后, 水层保持3.3厘米, 增温促蘖。10叶期后, 采用干干湿湿的湿润灌溉法, 增加*壤的供氧量, 促进根系下扎。
(2) 晒田壮杆攻大穗:当田间茎数达到计划茎数的80%时 (6月28日到7月8日) , 要对长势过旺、较早出现郁闭、叶黑、叶下披、不出现拔节黄的地块, 撤水晒田7-10天, 相反则不晒, 改为深水淹。晒田程度为田面发白、地面龟裂、池面见白根、叶挺色淡, 达到控上促下, 促进壮杆;
(3) 深水护胎、浅水灌浆。水稻减数分裂是水稻一生中对低温最敏感的时期, 为防御低温冷害, 当预报有17℃以下低温时, 灌15厘米深水层护胎。其余时间要采取干干湿湿以湿为主的间歇灌溉, 养根保叶, 活杆成熟。每次灌水4-5厘米, 自然落干后再灌水, 黄熟期停水。
水稻优质高产栽培技术
5.防除病虫草害
根据不同的杂草群落选择除草剂, 最有效的杀灭杂草, 可用丁草胺加草克星或苄嘧磺隆等药剂防除杂草。防治稻瘟病:以预防为主, 加强预测预报, 控制发病中心。根据气候条件在7月初公顷用使百克或施宝克进行药剂防治稻瘟病;对发生潜叶蝇的地块, 公顷用40%氧化乐果乳油750克, 对水450公斤喷雾。施药前将水撤至5厘米, 1天后灌正常水;防负泥虫:公顷用2.5%敌杀死乳油225-300毫升, 对水225-300公斤喷雾, 或用其他杀虫剂进行防治。
四、收获
完熟期收获。精收细打, 减少割拉打损失, 损失率不超过2%。
