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一、 选题依据
课题研究的目的、意义，国内外研究现状分析，附主要参考文献
1.1目的与意义
杂交水稻的问世，是继矮化育种之后水稻育种史上的一个重大突破，对提高我国水稻产量和确保国家粮食安全发挥了重要的作用。目前，在我国3.2亿亩的籼稻中，杂交籼稻种植已经占80%以上，而在1.3亿亩粳稻种植面积中，杂交粳稻所占比例仅为4%，辽宁省虽然发展较快，在1000万亩水稻中，杂交粳稻也不到10%。这一现状的主要原因是目前杂交粳稻的杂种优势还不够强，生产上也存在一些问题。像杂交粳稻单产多年徘徊不前，产量与常规稻相差不大，杂交粳稻的增产优势在实际应用中仅为 10%左右。【1，2，3，4】因此了解当前生产上主推杂交稻品种杂种优势的发展水平，明确杂种优势产生的具体原因以及存在的不足，探讨怎样才能获得更高的杂种优势成为当前亟需解决的问题。
稻米品质是由其加工品质、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质四大类指标确定的。近年来，大部分杂交粳稻的加工品质、蒸煮食味品质已经跟常规粳稻的加工品质、蒸煮食味品质基本持平;而在外观品质方面杂交粳稻的垩白率和垩白度高于常规粳稻。这就说明杂交粳稻在加工品质、食味品质上已和常规粳稻相差无几，只是在外观品质还远不如常规粳稻。稻米的外观品质是一个具有商业价值的性状，而杂交粳稻的外观品质却较差，一直很难适应国内外市场的要求，所以杂交稻米品质亟需改良。由于控制杂交粳稻米质的基因大多处于F2代的分离世代，这给提高杂交粳稻品质增加了难度。因此，有必要对目前生产上主推杂交粳稻品种的外观品质水平和稻米品质，以及如何实现进一步的优化和改良进行系统的研究。
杂交粳稻F2代植株发生分离，产量优势下降。但是究竟下降了多少，是否还有可利用价值也是非常具有实际意义的问题。
1.2研究现状
杂种优势利用是水稻高产育种的重要途径。自1926年Jones首先提出水稻具有杂种优势，中国、印度、美国、日本都曾于20世纪60年代提出了水稻杂种优势生产应用的设想。1960年日本新城长友育成包台型不育系，并于1968年实现三系配套。70年代初著名水稻育种家袁隆平、谢华安等利用了我国矮秆籼稻和国际水稻所及韩国培育的半矮秆籼稻生态优势与矮化育种成就，将生态远缘优势与理想株型有机结合，培育了一批强优势杂交籼稻组合，取得了举世瞩目的成就。7O年代杨振玉开创籼粳架桥制恢技术，培育出有部分籼稻亲缘的恢复系C57.实现了籼粳亚种杂种优势的间接利用。80年代以来，由于水稻广亲和基因理论的提出及光温敏核不育基因的发现，我国籼粳亚种间杂种优势利用走向了籼粳配组自由，广泛利用籼粳杂种优势的阶段。从此迎来了我国水稻杂种优势利用的第二次飞跃【1，2，3，4，5，6，7】。
对于杂交粳稻人们最关心的还是产量优势，杂交粳稻的产量优势主要受到穗部性状和其光合能力的影响。李春寿【7】等的研究表明单株粒重，每穗实粒数与产量呈显著正相关。蒋才忠【9】等研究结果表明水稻籽粒物质主要来源于开花后叶片的光合作用，水稻籽粒形成期叶片光合作用与产量密切相关。叶片是水稻进行同化作用的主要器官，其光合能力对水稻高产至关重要。
曹树青【8】等等认为光合产物的积累与光合面积的大小、单位面积的光合速率、光合时间成正相关 。杨建昌【9】等的研究结果表明，某些籼粳亚种间组合之所以产量高，是因为叶片的气孔开度及光合强度大。光合作用、同化物的供应是作物产量形成的基础，其能力的大小是高产的关键。但是当前生产上主推品种的光合生产水平如何，它是否是限制杂种优势强度的主要因素之一还有待于研究。江立康【10】等研究发现杂交稻具有明显的前中期积累干物质的优势。穗型水稻品种高产机制是其前期物质积累多，后期转运能力强。陈温福【11，12，14】等分析了日本超高产品种的生理基础，认为超高产品种在物质生产方面的一个重要特点是抽穗前的干物质积累量显著增加;张洪松【13】等也认为超高产品种干物质生产优势在抽穗前;而朱庆森【15】等则认为亚种间杂交稻的物质生产优势在抽穗后的经济产量形成期;凌启鸿【16】也认为将产量提高到11～12t/hm2，主要靠抽穗后的干物质生产。但是目前生产上主推品种的干物质在各个时期的积累量如何以及如何改良才能产生更大的产量优势还有待于进一步研究。
杂交粳稻的品质一直是制约杂交粳稻发展的一个重大问题，也是杂交粳稻育种者必须解决得问题。石春海【17】等的研究结果发现籼粳杂交稻稻米的糙米长、糙米长宽比、糙米长厚比、垩白面积等外观品质性状主要受母体植株遗传效应的控制。李欣【18】等的研究结果也认为粳型杂交稻稻米粒长、垩白率等外观品质性状的遗传主要受母体基因型控制，并且通过显性效应分析表明：其在杂种米粒间都未发生显著遗传分离。陈建国【19]等的试验也表明籼粳杂交稻稻米粒长、长宽比性状的遗传表现主要受母体加性和直接加性效应控制 。但是杂种米粒间到底发生了多大的分离，以及如何选配亲本来降低这种分离，还需要进一步探讨。
许多研究表明农艺性状整齐度大小直接影响作物产量和产品的外观品质。刘建丰[22]等人的研究认为，两系杂交晚稻的株高整齐度和穗长整齐度均对单株产量有显著的正效应，并以株高整齐度的直接效应较大。在8个经济性状整齐度中，对单株产量的效应，株高整齐度居第三位，仅次于千粒重和单株穗数。黎建文[23]等在杂交早稻整齐度与产量关系的研究中基本验证了刘建丰等人的研究结果。徐正进[19]等研究发现穴间经济性状整齐度直接影响产量。但是杂交粳稻F2的整齐度到底如何，到底引起的产量衰退有多少，以及F2是否还具有可利用价值还有待于进一步研究。
虽然杂交水稻育种取得了一次又一次的突破，但是杂交粳稻的发展却陷入低谷。如何解决杂交粳稻在生产中出现的问题成为摆在育种者们面前的一大课题。当前生产上主推杂交粳稻品种究竟发展到怎样的水平，这些品种还存在怎样的不足，怎样才能获得更高的杂种优势，成为当前亟需解决的问题。
参考文献：
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11. 徐正进、陈温福、张龙步等.水稻穗颈维管束性状的类型间差异及其遗传的研究.作物学报 ，1996,22(2):167～172.
12. 徐正进、陈温福、曹洪汪等.水稻穗颈维管束与穗部性状关系的研究.作物学报 1997,21(3):
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13. 张洪松，岩田忠寿.粳型杂交稻于常规稻的物质生产及营养特性的比较.西南农业学报，
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14. 陈温福，徐正进，张龙步. 水稻超高产育种生理基础，沈阳:辽宁农业科学技术出版社，
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