科学通报 | 中国水稻研究所胡培松院士团队评述水稻籼粳亚种间杂种优势利用研究进展与展望

近日，中国水稻研究所胡培松院士团队在《科学通报》生物与信息技术赋能现代农业绿色发展专辑发表题为“水稻籼粳亚种间杂种优势利用研究进展与展望”的综述论文，系统梳理了我国水稻籼粳亚种间杂种优势利用的发展历程、重要农艺性状遗传机制解析与籼粳杂交稻育种成就。针对当前籼粳杂种优势利用过程中存在的主要问题，结合新时代粮食安全需求展望了未来发展方向，旨在为相关育种研究与实践提供参考。

自20世纪初杂种优势概念提出以来，我国在利用杂种优势提高水稻等农作物产量方面取得了举世瞩目的成就。以袁隆平院士和石明松先生为代表的水稻育种家分别建立了三系和两系杂交稻生产体系，并推动其大规模应用，实现了绿色革命后水稻产量的第二次飞跃。然而，随着当前水稻配组品种间亲缘关系日益接近、遗传基础日趋狭窄，可利用的杂种优势逐渐收窄，水稻单产提升正面临瓶颈。在耕地资源约束日益加剧的背景下，未来我国对粮食需求压力将进一步扩大。籼粳杂交F1代不仅表现出显著的杂种优势，且其衍生分离群体中常表现出超亲分离（超越优亲的重组类型），为培育突破性高产水稻品种提供了遗传基础。因此，培育高产优质籼粳杂交稻并推广应用，已成为我国水稻单产提升的新增长点和保障粮食安全的重要方向。

我国是全球范围内同时实现籼粳杂交稻品种规模化与商业化应用的国家，在该领域处于国际领先地位，在育种实践方面成果丰硕。据国家水稻数据中心统计显示，截至2025年，“粳不籼恢”型杂交稻通过省级以上审定的品种达190个，涌现出甬优、春优、嘉禾优、中禾优、浙粳优等一批表现突出的系列组合。2005至2024年间，籼粳杂交稻累计推广面积超6000万亩，应用范围覆盖长江流域、黄淮海稻区和华南稻区，已成为我国水稻增产的重要支撑力量。

图1 “粳不籼恢”亚种间杂交稻品种数目与推广面积

随着籼粳杂交稻逐步进入规模化应用阶段，其在生产实践中面临的问题和挑战也日益凸显，成为制约籼粳杂交品种进一步推广与产业持续发展的关键瓶颈。一是制种产量低，生产成本高。二是粒型结构单一，市场需求匹配度有待提升。三是灌浆特性不佳，籽粒饱满度不均。四是穗部结构不合理，病害风险增加。五是抗逆性短板明显，稳产性有待提升。六是品种感光性强，广适性不足。

针对以上问题，本文对未来籼粳杂交稻育种方向进行了展望：一是夯实遗传基础。持续深化对熟期、花时、灌浆、抗病性及穗发芽等关键性状的遗传解析，强化关键有利基因的挖掘与利用。二是创新育种技术体系。构建基于籼粳杂种优势利用的“模块化”设计育种体系，引入大数据驱动的基因组辅助育种技术，系统提升育种效率。三是突破制种瓶颈。通过改良亲本花时特性、选育柱头外露率高且异交结实性好的不育系，有效降低制种成本。四是丰富品种类型。拓展籼粳杂交稻的应用场景，重点培育优质长粒型等多元化亲本材料，对接市场对长粒型优质食味籼粳杂交品种的差异化需求。五是优化区域布局。加强品种生态适应性研究与区域化精准评价，推动籼粳杂交稻在不同稻区的规模化、差异化应用。

籼粳杂交稻已具备支撑新一轮粮食产能提升的遗传基础与技术体系，未来必将在国家粮食安全战略中持续释放增产红利，引领水稻产业高质量发展。

相关研究得到了国家自然科学基金基础科学中心项目(32188102)、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(Y2025YC98)和中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ZDRW202401)的资助。

文章信息

周亮, 胡时开, 胡培松. 水稻籼粳亚种间杂种优势利用研究进展与展望. 科学通报, 2026, 71: 4682–4693

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