北京
近日，中國水稻研究所胡培松院士團隊在《科學通報》生物與信息技術賦能現代農業綠色發展專輯發表題為“水稻秈粳亞種間雜種優勢利用研究進展與展望”的綜述論文，系統梳理了我國水稻秈粳亞種間雜種優勢利用的發展歷程、重要農藝性狀遺傳機制解析與秈粳雜交稻育種成就。針對當前秈粳雜種優勢利用過程中存在的主要問題，結合新時代糧食安全需求展望了未來發展方向，旨在為相關育種研究與實踐提供參考。
自20世紀初雜種優勢概念提出以來，我國在利用雜種優勢提高水稻等農作物產量方面取得了舉世矚目的成就。以袁隆平院士和石明松先生為代表的水稻育種家分別建立了三系和兩系雜交稻生產體系，并推動其大規模應用，實現了綠色革命后水稻產量的第二次飛躍。然而，隨著當前水稻配組品種間親緣關系日益接近、遺傳基礎日趨狹窄，可利用的雜種優勢逐漸收窄，水稻單產提升正面臨瓶頸。在耕地資源約束日益加劇的背景下，未來我國對糧食需求壓力將進一步擴大。秈粳雜交F1代不僅表現出顯著的雜種優勢，且其衍生分離群體中常表現出超親分離（超越優親的重組類型），為培育突破性高產水稻品種提供了遺傳基礎。因此，培育高產優質秈粳雜交稻并推廣應用，已成為我國水稻單產提升的新增長點和保障糧食安全的重要方向。
我國是全球范圍內同時實現秈粳雜交稻品種規模化與商業化應用的國家，在該領域處于國際領先地位，在育種實踐方面成果豐碩。據國家水稻數據中心統計顯示，截至2025年，“粳不秈恢”型雜交稻通過省級以上審定的品種達190個，涌現出甬優、春優、嘉禾優、中禾優、浙粳優等一批表現突出的系列組合。2005至2024年間，秈粳雜交稻累計推廣面積超6000萬畝，應用范圍覆蓋長江流域、黃淮海稻區和華南稻區，已成為我國水稻增產的重要支撐力量。
圖1 “粳不秈恢”亞種間雜交稻品種數目與推廣面積
隨著秈粳雜交稻逐步進入規模化應用階段，其在生產實踐中面臨的問題和挑戰也日益凸顯，成為制約秈粳雜交品種進一步推廣與產業持續發展的關鍵瓶頸。一是制種產量低，生產成本高。二是粒型結構單一，市場需求匹配度有待提升。三是灌漿特性不佳，籽粒飽滿度不均。四是穗部結構不合理，病害風險增加。五是抗逆性短板明顯，穩產性有待提升。六是品種感光性強，廣適性不足。
針對以上問題，本文對未來秈粳雜交稻育種方向進行了展望：一是夯實遺傳基礎。持續深化對熟期、花時、灌漿、抗病性及穗發芽等關鍵性狀的遺傳解析，強化關鍵有利基因的挖掘與利用。二是創新育種技術體系。構建基于秈粳雜種優勢利用的“模塊化”設計育種體系，引入大數據驅動的基因組輔助育種技術，系統提升育種效率。三是突破制種瓶頸。通過改良親本花時特性、選育柱頭外露率高且異交結實性好的不育系，有效降低制種成本。四是豐富品種類型。拓展秈粳雜交稻的應用場景，重點培育優質長粒型等多元化親本材料，對接市場對長粒型優質食味秈粳雜交品種的差異化需求。五是優化區域布局。加強品種生態適應性研究與區域化精準評價，推動秈粳雜交稻在不同稻區的規模化、差異化應用。
秈粳雜交稻已具備支撐新一輪糧食產能提升的遺傳基礎與技術體系，未來必將在國家糧食安全戰略中持續釋放增產紅利，引領水稻產業高質量發展。
相關研究得到了國家自然科學基金基礎科學中心項目(32188102)、中央級公益性科研院所基本科研業務費專項(Y2025YC98)和中國農業科學院科技創新工程(CAAS-ZDRW202401)的資助。
文章信息
周亮, 胡時開, 胡培松. 水稻秈粳亞種間雜種優勢利用研究進展與展望. 科學通報, 2026, 71: 4682–4693
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