![雜交水稻[通過雜交技術培育而成的水稻]](/img/7/3e3/nBnauM3XzMjN5UjN3kjN1EDO5MTMygDM2ETNyQTNwAzMwIzL5YzLyUzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg "雜交水稻[通過雜交技術培育而成的水稻]")
概念
雜交水稻雜交水稻是選用兩個在遺傳上有一定差異，同時它們的優良性狀又能互補的水稻品種，進行雜交，生產具有雜種優勢的第一代雜交種，用於生產。雜種優勢是生物界普遍現象，利用雜種優勢提高農作物產量和品質是現代農業科學的主要成就之一。雜交水稻技術在中國的推廣套用使中國成為世界上第一個在水稻生產上利用雜種優勢的國家。1981年，中國政府向雜交水稻研究者袁隆平、李必湖等農業科技工作者頒發了建國以來第一個特等發明獎，以表彰他們在雜交水稻上的傑出貢獻，他們的工作為中國乃至世界的糧食生產做出了重要的貢獻。
簡介
雜交水稻新中國成立以來，中國在農業科技上的一項舉世矚目的成就是秈型雜交水稻的育成。這項技術自1976年在中國大面積推廣以後，僅至1994年，就已使中國的稻穀累計增產達2400億公斤。此外，該技術還被出口到美國等國家和地區。
雜交水稻的研究始於1964年。當時任職於湖南省安江農校的袁隆平最先發現了水稻天然雄性不育株，便帶領助手們開展了有關研究。他們利用野生不育株在中國首先實現了雜交水稻三系（不育系、保持系和恢復系）配套的重大突破（1973年），並解決了雜交水稻“優而不早”、“早而不優”等許多技術難題。水稻育種專家袁隆平還在理論上建立了系統的雜交水稻學，對三系配套雜交水稻從育種、繁殖、制種，到栽培技術，形成了一個完整的體系；在實踐上，率先育成中國第一個水稻雄性不育系（1972年）和第一個強優組合（1973年），並通過大協作在生產上大面積推廣套用。
雜交水稻技術在中國的推廣套用使中國成為世界上第一個在水稻生產上利用雜種優勢的國家。1981年，中國政府向雜交水稻研究者袁隆平、李必湖等農業科技工作者頒發了建國以來第一個特等發明獎，以表彰他們在雜交水稻上的傑出貢獻，他們的工作為中國乃至世界的糧食生產做出了重要的貢獻。
歷史發展
雜交水稻袁隆平1971年2月調到湖南省農業科學院專門從事雜交水稻研究工作。為加強和協調雜交水稻的科學研究，1984年6月成立了中國性的雜交水稻專門研究機構－－湖南雜交水稻研究中心，後又成立國家雜交水稻工程技術研究中心，均由袁隆平任中心主任至今。1995年他當選為中國工程院院士。
1960年袁隆平從一些學報上獲悉雜交高粱、雜交玉米、無籽西瓜等，都已廣泛套用於國內外生產中。這使袁隆平認識到：遺傳學家孟德爾、摩爾根及其追隨者們提出的基因分離、自由組合和連鎖互換等規律對作物育種有著非常重要的意義。於是，袁隆平跳出了無性雜交學說圈，開始進行水稻的有性雜交試驗。
1960年7月，他在早稻常規品種試驗田裡，發現了一株與眾不同的水稻植株。第二年春天，他把這株變異株的種子播到試驗田裡，結果證明了上年發現的那個“鶴立雞群”的稻株，是地地道道的“天然雜交稻”。他想：既然自然界客觀存在著“天然雜交稻”，只要能探索其中的規律與奧秘，就一定可以按照的要求，培育出人工雜交稻來，從而利用其雜交優勢，提高水稻的產量。這樣，袁隆平從實踐及推理中突破了水稻為自花傳粉植物而無雜種優勢的傳統觀念的束縛。於是，袁隆平立即把精力轉到培育人工雜交水稻這一嶄新課題上來。
在1964年到1965年兩年的水稻開花季節里，他和助手們每天頭頂烈日，腳踩爛泥，低頭彎腰，終於在稻田裡找到了6株天然雄性不育的植株。經過兩個春秋的觀察試驗，對水稻雄性不育材料有了較豐富的認識，他根據所積累的科學數據，撰寫成了論文《水稻的雄性不孕性》，發表在《科學通報》上。這是國內第一次論述水稻雄性不育性的論文，不僅詳盡敘述水稻雄性不育株的特點，並就當時發現的材料區分為無花粉、花粉敗育和部分雄性不育三種類型。從1964年發現“天然雄性不育株”算起，袁隆平和助手們整整花了6年時間，先後用1000多個品種，做了3000多個雜交組合，仍然沒有培育出不育株率和不育度都達到100％的不育系來。袁隆平總結了6年來的經驗教訓，並根據自己觀察到的不育現象，認識到必須跳出栽培稻的小圈子，重新選用親本材料，提出利用“遠緣的野生稻與栽培稻雜交”的新構想。在這一思想指導下，袁隆平帶領助手李必湖於1970年11月23日在海南島的普通野生稻群落中，發現一株雄花敗育株，並用廣場矮、京引66等品種測交，發現其對野敗不育株有保持能力，這就為培育水稻不育系和隨後的“三系”配套打開了突破口，給雜交稻研究帶來了新的轉機。
是將“野敗”這一珍貴材料封閉起來，自己關起門來研究，還是發動更多的科技人員協作攻關呢？在這個重大的原則問題上，袁隆平毫不含糊、毫無保留地及時向中國育種專家和技術人員通報了他們的最新發現，並慷慨地把歷盡艱辛才發現的“野敗”奉獻出來，分送給有關單位進行研究，協作攻克“三系”配套關。
1972年，農業部把雜交稻列為中國重點科研項目，組成了中國範圍的攻關協作網。1973年，廣大科技人員在突破“不育系”和“保持系”的基礎上，選用1000多個品種進行測交篩選，找到了1000多個具有恢復能力的品種。張先程、袁隆平等率先找到了一批以IR24為代表的優勢強、花粉量大、恢復度在90％以上的“恢復系”。
雜交水稻-遺傳與基因1973年10月，袁隆平發表了題為《利用野敗選育三系的進展》的論文，正式宣告中國秈型雜交水稻“三系”配套成功。這是中國水稻育種的一個重大突破。緊接著，他和同事們又相繼攻克了雜種“優勢關”和“制種關”，為水稻雜種優勢利用鋪平了道路。
九十年代後期，美國學者布朗拋出“中國威脅論”，撰文說到下世紀30年代，中國人口將達到16億，到時誰來養活中國，誰來拯救由此引發的全球性糧食短缺和動盪危機？這時，袁隆平向世界宣布：“中國完全能解決自己的吃飯問題，中國還能幫助世界人民解決吃飯問題”。其實，袁隆平早有此慮。早在1986年，就在其論文《雜交水稻的育種戰略》中提出將雜交稻的育種從選育方法上分為三系法、兩系法和一系法三個發展階段，即育種程式朝著由繁至簡且效率越來越高的方向發展；從雜種優勢水平的利用上分為品種間、亞種間和遠緣雜種優勢的利用三個發展階段，即優勢利用朝著越來越強的方向發展。根據這一構想，雜交水稻每進入一個新階段都是一次新突破，都將把水稻產量推向一個更高的水平。1995年8月，袁隆平宣布：中國歷經9年的兩系法雜交水稻研究已取得突破性進展，可以在生產上大面積推廣。正如袁隆平在育種戰略上所構想的，兩系法雜交水稻確實表現出更好的增產效果，普遍比同期的三系雜交稻每公頃增產750－1500公斤，且米質有了較大的提高。至今，在生產示範中，中國已累計種植兩系雜交水稻1800餘萬畝。目前，國家“863”計畫已將培矮系列組合作為兩系法雜交水稻先鋒組合，加大力度在中國推廣。
1998年8月，袁隆平提出選育超級雜交水稻的研究課題。政府劃撥1000萬元予以支持。袁隆平為此深受鼓舞。在海南三亞農場基地，袁隆平率領著一支由中國十多個省、區成員單位參加的協作攻關大軍，攻克了兩系法雜交水稻難關。經過近一年的努力，超級雜交稻在小面積試種獲得成功，畝產達到800公斤，並在西南農業大學等地引種成功。目前，超級雜交稻正走向大面積試種推廣中。
各國發展
中國
中國發明的雜交水稻，除國內發展迅速外，在國外，已有越南、印度、菲律賓和美國在大面積生產上套用，並取得了顯著的增產效果。
越南
越南2004年雜交稻的種植面積近1000萬畝，平均畝產420公斤，其全國水稻的平均產量(含雜交稻)為300公斤，雜交稻比常規品種增產40%以上。由於大面積、大幅度增產，越南一躍成為僅次泰國的第二大米出口國。他們所用的雜交稻種子，80%以上從中國進口。
印度
印度2004年的雜交稻面積達840萬畝，平均畝產370公斤，其全國水稻的平均畝產僅200公斤，他們所用的品種是自己選育的，但方法和技術全是學中國的，其中包括雄性不育細胞質資源。
菲律賓
菲律賓2004年的雜交稻面積達300萬畝，其中三分之二是中心培育的品種，叫西林8號，平均畝產470公斤，而該國灌溉稻的平均畝產為300公斤。阿羅約總統對此給予高度重視，把發展雜交稻作為政府的旗艦項目，計畫到2007年推廣雜交稻1500萬畝，年增稻穀150萬噸，達到糧食自給自足。
美國
美國2004年的雜交稻面積為80萬畝，平均畝產超過600公斤，比當地良種增產20%以上，他們計畫在2008年將雜交稻的面積推廣到800萬畝左右，占該國水稻總面積的三分之一以上。雜交稻在其它國家，如印尼、孟加拉、巴基斯坦、厄瓜多、幾內亞等，進行試種、示範都獲得很大成功。例如，2002年在印尼蘇門答臘成片示範450畝中國的雜交稻，平均畝產600多公斤，而當地良種僅300多公斤；幾內亞當地的水稻產量僅100公斤左右，而百畝以上的示範雜交稻為400多公斤。
相關術語
基因的連鎖和交換規律雄性不育系：是一種雄性退化（主要是花粉退化）但雌蕊正常的母水稻，由於花粉無力生活，不能自花授粉結實，只有依靠外來花粉才能受精結實。因此，藉助這種母水稻作為遺傳工具，通過人工輔助授粉的辦法，就能大量生產雜交種子。
保持系：是一種正常的水稻品種，它的特殊功能是用它的花粉授給不育系後，所產生後代，仍然是雄性不育的。因此，藉助保持系，不育系就能一代一代地繁殖下去。
恢復系：是一種正常的水稻品種，它的特殊功能是用它的花粉授給不育系所產生的雜交種雄性恢復正常，能自交結實，如果該雜交種有優勢的話，就可用於生產。
三系雜交水稻：是指雄性不育系、保持系和恢復系三系配套育種，不育係為生產大量雜交種子提供了可能性，藉助保持系來繁殖不育系，用恢復系給不育系授粉來生產雄性恢復且有優勢的雜交稻。
兩系雜交稻：一種命名為光溫敏不育系的水稻，其育性轉換與日照長短和溫度高低有密切關係，在長日高溫條件下，它表現雄性不育；在短日平溫條件下，恢復雄性可育。利用光溫敏不育系發展雜交水稻，在夏季長日照下可用來與恢復系制種，在秋季或在海南春季可以繁殖自身，不再需要藉助保持系來繁殖不育系，因此用光溫敏不育系配製的雜交稻叫做兩系雜交稻。
超級雜交稻：水稻超高產育種，是近20多年來不少國家和研究單位的重點項目。日本率先於1981年開展了水稻超高產育種，計畫在15年內把水稻的產量提高50%。國際水稻研究所1989年啟動了“超級稻”育種計畫，要求2000年育成產量比當時最高品種高20%－25%的超級稻。但他們的計畫至今未實現。中國農業部於1996年立項中國超級稻育種計畫，其中一季雜交稻的產量指標為，第一期（1996－2000年）畝產700公斤，第二期（2001－2005年）畝產800公斤。袁隆平：90歲前完成水稻畝產1200公斤目標—袁隆平院士在接受《中國經濟周刊》採訪時開心地說，“明年努把力，多搞(增加)幾個百畝片，有信心breakthrough(‘突破’之意)1000公斤大關! ”.
相關技術
【超級雜交稻育種技術路線】
雜交水稻（1）兩系、三系並舉，形態改良與亞種間雜種優勢利用相結合。
（2）針對長江中下游地區，構建具“高冠層、矮穗層、重心低、庫大而勻、高度抗倒”的優良株型的雜交稻組合；針對西南一季稻區，選育亞種間重穗型雜交稻組合。
（3）選育具有秈粳混合親緣的親本，利用亞種間雜種優勢。
（4）藉助生物技術，利用遠緣有利基因。
（5）針對超級雜交稻的特點，建立與之相適應的超高產栽培技術。
【雜交水稻施肥法】
基施有機肥據測定，在雜交水稻的總需肥量中，有50%-60%的氮和70%的磷、鉀來自土壤，施肥不足就會過多消耗土壤中的養分而降低肥力，增施有機肥是提高肥力的重要途徑。因此，在雜交水稻生產中有機肥的施用量應占全期施肥量的40%。
早施分櫱肥早稻在插秧後5天，晚稻在插秧後3天，即可追施分櫱肥。分櫱肥宜分次施用，第一次畝施尿素6-7.5公斤，隔7天左右，根據苗情，對生長差的田塊，再畝施尿素4公斤；對施有機肥少和缺鉀的田塊，應畝施鉀肥5-7.5公斤。
看苗施穗肥穗肥因施用時間不同，可分為促花肥和保花肥。凡是前期施肥適當、苗情較好的，一般應以保花增粒為重點，只施保花肥，每畝施尿素2.5公斤左右。如果前期施肥不足，群體苗數偏少，個體長勢較差，促花肥與保花肥都要施，每次每畝施尿素5公斤。雜交水稻對鉀肥需求量大，應在曬田復水後結合追施氮肥，每畝追施鉀肥2.5公斤左右。
看苗施粒肥抽穗前苗色過淡的田塊，每畝施尿素22.5公斤；齊穗後過早落黃的田塊，每畝施尿素2.5-3公斤；生長正常的田塊，每畝用5-7.5公斤尿素對水50公斤噴施。由於雜交水稻生長後期對磷、鉀的需求量較大，應在始穗前4-6天或齊穗後2-3天，每畝用磷酸二氫鉀150-200克對水50公斤，對生長差的田塊噴施。
【水稻超高產株型模式】
株高：100厘米
雜交水稻稈高：75厘米
分櫱力：中等
株型：適度緊湊
上三葉：長、直、窄、凹、厚
穗型：下垂
穗數：270萬/公頃
單穗重：5克左右
收穫指數：0.55
日產量：100公斤/公頃
【亞種間雜種優勢利用】
水稻有秈稻和粳稻兩個亞種。理論上講，亞種間雜交稻可比品種間雜交稻增產30%以上。
目前，已經基本解決利用亞種間雜種優勢的主要難題，新育成的亞種間超級雜交稻穗大粒多、品質優良，在生產試驗、示範中比現有的品種間雜交稻增產20%以上。
【袁隆平——世界雜交水稻之父】
中國農民說，吃飯靠“兩平”，一靠鄧小平（責任制），二靠袁隆平（雜交稻）。西方世界稱，雜交稻是“東方魔稻”。他的成果不僅在很大程度上解決了中國人的吃飯問題，而且也被認為是解決下個世紀世界性飢餓問題的法寶。國際上甚至把雜交稻當作中國繼四大發明之後的第五大發明，譽為“第二次綠色革命”。
袁隆平，1930年9月7日生，中國工程院院士，現任國家雜交水稻工作技術中心暨湖南雜交水稻研究中心主任、湖南省政協副主席。中國研究雜交水稻的創始人，世界上成功利用水稻雜交優勢的第一人。袁隆平長期從事雜交水稻育種理論研究和制種技術實踐。1964年首先提出培育“不育系、保持系、恢復系”三系法利用水稻雜種優勢的構想並進行科學實驗。1970年，與其助手李必湖和馮克珊在海南發現一株花粉敗育的雄性不育野生稻，成為突破“三系”配套的關鍵。1972年育成中國第一個大面積套用的水稻雄性不育系“二九南一號A”和相應的保持系“二九南一號B”，次年育成了第一個大面積推廣的強優組合“南優二號”，並研究出整套制種技術。1986年提出雜交水稻育種分為“三系法品種間雜種優勢利用、兩系法亞種間雜種優勢利用到一系法遠緣雜種優勢利用”的戰略構想。被同行們譽為“雜交水稻之父”。
他先後獲得了聯合國智慧財產權組織“傑出發明家”金質獎、聯合國教科文組織“科學獎”、英國讓克基金會“讓克獎”、美國費因斯特基金會“拯救世界飢餓獎”、聯合國糧農組織“糧食安全保障獎”、日本“日經亞洲大獎”、作物雜種優勢利用世界“先驅科學家獎”、“日本越光國際水稻獎”等八項國際獎。
【飢餓的啟迪】
雜交水稻1960年，中國發生了中國性的大饑荒，袁隆平和他的學生們也同樣面臨著飢餓的威脅。有一次，他帶著40多名農校學生，到黔陽縣硤州公社秀建大隊參加生產勞動。一天，房東老向冒雨挑著一擔稻穀回來。他告訴袁隆平，這是他從另一個村子換來的稻種。“為什麼要換稻種呢？”袁隆平問。“那裡是高坡敞陽田，穀粒飽滿，產量高。施肥不如勤換種啊。”老向說，“去年用了從那裡換來的稻種，田裡的產量提高了，今年就沒有吃國家的返銷糧了。”面對饑荒，老鄉們不是坐等國家救濟，而是主動想辦法提高產量，袁隆平很受感動。他從這件事上，得到很大啟發：改良品種，提高產量，對於戰勝飢餓有重大意義。他想，自己除了教好課，還要在農業科研上做出些成績來，為老鄉們培育出高產量的好種子。
【袁隆平的雜交水稻提高產量的原理】
雜交水稻是通過不同稻種相互雜交產生的，而水稻是自花授粉作物，對配製雜交種子不利。要進行兩個不同稻種雜交，先要把一個品種的雄蕊進行人工去雄或殺死，然後將另一品種的雄蕊花粉授給去雄的品種，這樣才不會出現去雄品種自花授粉的假雜交水稻。可是，如果用人工方法在數以萬汁的水稻花朵上進行去雄授粉的話，工作量極大，實際並不可能解決生產的大量用種。因此，研究培育出一種水稻做母本，這種母本有特殊的個性，它的雄蕊瘦小退化，花葯乾癟畸形。靠自己的花粉不能受精結籽。
為了不使母本斷絕後代，要給它找兩個對象，這兩個對象的特點各不相同：第一個對象外表極像母本，但有健全的花粉和發達的柱頭，用它的花粉授給母本後，生產出來的是女兒。長得和母親一模一樣，也是雄蕊瘦小退化，花葯乾癟畸形、沒有生育能力的母本：另一個對象外表與母本截然不同，一般要比母本高大，也有健全的花粉和發達的柱頭，用它的花粉授給母本後，生產出來的是兒子，長得比父、母親都要健壯。這就是需要的雜交水稻，一個母本和它的兩個對象，人們根據它們各自不同特點，分別起了三個名字：母本叫做不育系，兩個對象，一個叫做保持系，另一個叫做恢復系，簡稱為“三系”。有了“三系”配套，就知道在生產上是怎樣配製雜交水稻的了：生產上要種一塊繁殖田和一塊制種田，繁殖田種植不育系和保持系，當它們都開花的時候，保持系花粉藉助風力傳送給不育系，不育系得到正常花粉結實，產生的後代仍然是不育系，達到繁殖不育系目的。可以將繁殖來的不育系種子，保留一部分來年繼續繁殖，另一部分則同恢復系制種，當制種田的不育系和恢復系都開花的時後，恢復系的花粉傳送給不育系，不育系產生的後代，就是提供大田種植的雜交稻種。由於保持系和恢復系本身的雌雄蕊都正常，各自進行自花授粉，所以各自結出的種子仍然是保持系和恢復系的後代。
【同名刊物】
《雜交水稻》是迄今雜交水稻領域內唯一對國內外公開發行的專業技術刊物，以“促進雜交水稻的開拓研究與開發研究，使研究成果儘快轉化為生產力，推動雜交水稻科研和生產的不斷發展，更好地為中國社會主義現代化建設服務”為宗旨，堅持“普及與提高相結合，側重於提高”的辦刊方針。刊載內容涉及到雜交水稻研究與開發套用的全部環節，融學術性、技術性、普及性和信息性於一體，先後辟有專題與綜述、選育選配、繁殖制種、栽培技術、基礎理論、新組合、譯文、簡報、簡訊、國外動態、學術爭鳴、特別報導等欄目。國內已發行到中國有水稻種植的各省（市、區），國外已發行到美國、印度、越南等10多個國家和地區。讀者對象為農業科技人員、農業院校師生、農業生產和管理人員和知識農民等。
20世紀70年代，中國農業科技界的一項重大發明—雜交水稻，掀開了水稻生產史上嶄新的一頁，並使中國成為世界上第一個成功培育雜交水稻並大面積套用於生產的國家。以袁隆平為首所取得的該項成果於1981年獲得了中國迄今為止唯一的國家特等發明獎。截止1999年，中國已累計種植雜交水稻2億多公頃，增產稻穀3000多億公斤。雜交水稻的廣泛套用大幅度提高了水稻產量，為解決中國十幾億人口大國的糧食自給難題做出了不可磨滅的貢獻。通過成果推介、信息交流和知識傳播等手段，《雜交水稻》雜誌在推動雜交水稻事業的不斷向前發展中，發揮了重要作用。
雜交水稻20世紀80年代中期，雜交水稻正值高速發展時期。為了適應雜交水稻發展的形勢，進一步促進雜交水稻科研和生產的不斷發展，加速科研成果向現實生產力的轉化，1985年9月，中國雜交水稻研究協作組在長沙召開的“六五”科技攻關成果驗收會上，醞釀創辦《雜交水稻》雜誌。同年11月，經湖南省科委審批、湖南省出版局報刊發行處登記（登記證號136號），《雜交水稻》於1986年2月15日出版第1期，標誌著其正式創刊。與此同時，《雜交水稻》編輯委員會也正式成立。
創刊時，《雜交水稻》由湖南省農科院主管、中國雜交水稻研究協作組和湖南雜交水稻研究中心主辦，季刊，16開本，48頁，限國內、自辦發行。1988年，改為雙月刊，並獲國內標準刊號CN43-1137，並改為交郵局發行，郵發代號42-88。1989年，重新改為自辦發行；增加了英文目次，部分論文提供英文摘要。1993年，開始對國外公開發行，國外代號為BM4416；同年9月28日，獲國際標準連續出版物號（ISSN1005-3956）；全部文章均有英文目次和標題，主要論文設有英文摘要和圖、表英文，並按照國家有關標準逐步實行規範化、標準化編排。1996年，主辦單位更改為國家雜交水稻工程技術研究中心和湖南雜交水稻研究中心，並對《雜交水稻》編輯委員會成員進行了適當調整。1997年，改為彩色封頁。2001年，由48頁增至64頁。2003年改為國際大16開本（285mm*210mm），並從當年第2期起由64頁增至80頁。2005年改交郵局發行，郵發代號42-297。
專利分布
雜交水稻美國雜交水稻專利文獻主要來自德克薩斯州、加州、中國大陸等地區。例如，RingAround產品公司、RiceTec公司、NorCal野生稻公司、KenFoster、BarryL.Tillman、EugenioS.Sarreal等提交了相關專利申請。中國國家種子公司也提交了幾篇申請。
在中國國家知識產權局，除了南京兩優培九種業有限公司，全球還有其他單位、個人公開了200多篇雜交水稻發明技術專利文獻。其中，國外申請較少，主要來自美國、日本。例如，美國圍環物產公司的CN91102598.7號文獻涉及一種利用多年生雄性不育稻植株生產雜交稻的方法。日本某公司的CN88109218.5號文獻涉及一種培育雜交水稻種子的方法。它包括使雄性不育性母本水稻具有抗除草劑性，將母本水稻與父本水稻雜交以生成雜交水稻種子，以及通過使用母本對其有抗性的除草劑來處理親本，以便只將父本水稻殺死，從而選出雜交水稻種子。日本兩家公司聯合申請的CN01816569.號文獻涉及一種針對雜交水稻育種中的Rf-1基因恢復BT型細胞質雄性不育基因的檢測方法。它能利用Rf-1基因座附近存在的數個PCR標記座與Rf-1基因座連鎖的特性，檢測Rf-1基因。
中國當事人提交的雜交水稻專利申請最多。其中，個人申請約56篇，某些自然人擁有的專利技術有廣闊的套用前景，已經通過民營高科技企業獲得市場推廣。研究機構申請約135篇。科研機構申請人主要有廣東省農業科學研究院水稻研究所、湖南省植物保護研究中心、湖南省雜交水稻研究中心、華南農業大學、南京農業大學、江蘇省農業科學院、四川省農業科學院作物研究所等。企業申請較少，其中大北農等公司的專利實力最強。作為南京兩優培九種業有限公司的控股企業，大北農集團是中國最大的農業公司之一。在中國農業企業中，大北農集團的科研實力最強。從目前的市場布局看，它是唯一可能與孟山都等國外農業企業集團抗衡的中國本土企業。中國農業的希望依靠大北農這樣的民營科技企業集團。
從技術內容看，中國當事人公開的雜交水稻專利文獻主要分布在如下領域：
第一，雜交育種方法。這類文獻占大多數。例如，CN97107703.7號文獻涉及一種新的雜交水稻育種及制種技術。它屬於秈粳亞種間雜種優勢利用新技術。它突出了低代高雜合度強優勢秈粳型恢復系的選育和穩定，通過其雄配子達到利用秈粳雜種優勢的目的，解決了F1代結實率和雜種優勢間二者不可兼得的矛盾，並據此組配一系列大面積增產15%左右的高產、優質、多抗秈粳雜交組合，有效實現了水稻秈粳亞種間雜種優勢在生產上的直接利用。
CN00134536.2號文獻涉及一種雜交水稻制種方法。它根據父母本播始歷期及其開花歷期安排父母本播種葉差和時差並培養父母本，使父母本的盛花期同步，施用肥料和化學藥劑創造最佳異交態勢；在母本柱頭外露敏感期對母本進行誘導和用化肥增強父本花粉的生活力；在父本散粉高峰期進行人工輔助授粉。
CN02104889.4號文獻涉及一種三系法雜交水稻機械化制種方法。首先，它選用穀殼顏色區別於正常穀殼色的一水稻品種，與穀殼顏色正常的一水稻保持系品種雜交，獲得穀殼顏色區別於正常穀殼色的水稻保持系種子，進而轉育出穀殼顏色區別於正常穀殼色的水稻不育系種子；其次，它用上述穀殼顏色區別於正常穀殼色的水稻不育系種子和穀殼顏色正常的水稻恢復系種子機械混播，在開花期機械趕粉，結實後經機械混收穀殼顏色區別於正常穀殼色的雜交種種子和自交的穀殼顏色正常的恢復系種子，再用色選機分選，分別獲得所述的雜交種種子和恢復系種子。
CN200510040408.2號文獻涉及一種快速聚合優良基因的水稻育種方法。它將兩個分別具有不同優良基因的水稻材料雜交，獲得F1雜種；對F1雜種進行花葯培養，得到穩定的花培株系；對穩定花培株系進行性狀篩選，獲得聚合了優良基因的水稻材料。
雜交水稻第二，轉基因雜交方法。例如，CN200310107230.X號文獻涉及一種多抗轉基因雜交稻種子的生產方法。它將抗除草劑基因和抗螟蟲基因轉入三系雜交稻或兩系雜交稻的恢復系，使恢復系獲得抗除草劑基因和抗螟蟲基因，具備抗除草劑特性和抗二化螟特性；將抗稻飛虱基因轉入三系雜交稻的保持系，使保持系獲得抗稻飛虱基因，具備抗稻飛虱特性。通過不育系與保持系雜交，使不育系獲得抗稻飛虱基因，具備抗稻飛虱特性；再利用所得到的轉基因恢復系與轉基因不育系雜交，生產雜交稻種子。該技術可以提高雜交稻純度和抗蟲性。CN200510044823.5號文獻涉及一種利用基因雙導與雜交相結合的水稻新品種選育方法。它在利用基因槍法和農桿菌侵染法分別轉化獲得具有目標性狀如抗病、抗蟲轉基因水稻種質材料的基礎上，與雜交等常規水稻育種技術相結合，並結合分子標記輔助選擇，選育具有多目標性狀水稻新品種。CN97109814.X號文獻涉及一種雜交稻種子的生產方法。它將抗除草劑基因轉入三系雜交稻或二系雜交稻的恢復系，使恢復系獲得抗除草劑基因，具備抗除草劑特性，再用所得到的轉基因恢復系與三系不育系或二系不育系雜交，生產雜交稻種子。它能提高雜交種子的純度，並能及時清除假雜種植株。
第三，純度鑑定和保障方法。例如，CN99103138.5號文獻涉及一種快速準確鑑定雜交水稻不育系和雜交種子純度的方法。它包括種子處理、DNA樣品製備、聚合酶鏈反應、聚丙烯醯胺凝膠電泳、硝酸銀染色和結果觀察等步驟。CN200310106119.9號文獻涉及一種兩系法雜交稻制種保障種子純度的方法。它解決了兩系法雜交稻制種過程中在母本育性敏感期遭受連續低溫時會影響制種純度的問題。該方法為：當制種田母本出穗前5至15天遭遇日均溫23.5℃以下時，採用水溫高於25℃的灌溉水串灌或深灌10厘米以上，排水口溫度不低於24℃，氣溫上升至23.5℃後將田間宿水排盡。CN200410002369.2號文獻涉及一種雜交水稻排假方法。它以攜帶白化轉綠型葉色標記的雜交水稻不育係為核心材料，實現“雙重”高效排雜，即在繁、制種時，通過在秧田中剔除白化不育系中綠色不純的不育系親本苗，實現第一重排雜；在大田使用帶白化標記不育系配製的雜種時，通過在秧田中人工輔助剔除白化苗，或利用白化苗顯著比雜種生長弱的特點，在移栽前憑藉生長競爭自然淘汰和在拔秧過程中自動排除假雜種（特別是白化自交苗），實現第二重排雜。CN02153518.3號文獻涉及一種雜交水稻種子純度鑑定的新方法。它以轉綠型葉色標記為基礎，進行常規的室內外發芽試驗或秧田播種試驗，在幼苗生長至1-3葉期時，通過識別正常綠色幼苗中帶葉色標記的幼苗，鑑定雜種F1中不育系的混雜比例；通過識別帶葉色標記幼苗中正常綠色的幼苗，鑑定不育系串粉種子的比例。按本發明方法，在大田生產中按秧苗純度實施人工輔助剔除帶葉色標記的秧苗或自動排假的措施，保純雜種；在不育系繁、制秧田中，按秧苗純度實施人工輔助剔除正常綠色秧苗，保障不育系和雜種的種子純度。
第四，穩定雜交優勢的方法。例如，CN98112551.4號文獻涉及一種固定雜交水稻優勢的方法。它採用無性繁殖將第一代雜交水稻種子先連續繁殖三年，完成15-20代，固定雜交優勢，再用有性繁殖選育2-3年，得到一種既具有雜交水稻高產優勢，又能像常規水稻一樣農民自己繁殖種子的組合。
產量指標
中國農業部於1996年立項了中國超級稻育種計畫，其中一季雜交稻的產量指標是：
第一期(1996-2000年)700公斤/畝；
第二期(2001-2005年)800公斤/畝。
(在同一生態區兩個百畝以上的示範片，連續兩年的平均畝產)
湖南雜交水稻研究中心與江蘇農科院合作，育成了一個超級雜交稻先鋒組合？？兩優培九，1999年僅在湖南就有4個百畝示範片，畝產過700公斤，2000年有16個百畝和4個千畝示範片達標，該組合由於產量高、品質好，近幾年的種植面積達2000萬畝左右，己成為全國推廣面積最大的雜交稻，平均畝產560公斤左右，比一般高產雜交稻畝增50公斤以上。
通過形態改良和利用亞種間雜種優勢的技術路線，中心育成了兩個第二代的超級雜交稻品種，並提前一年實現了第二期的產量指標。2003年在湖南有四個百畝片，2004年在南方四省有12個百畝片畝產800公斤以上，其中有三個片為連續兩年達標。第二期的超級雜交稻已開始大面積推廣。
基於以上的成就和進展，有關人員提出第三期超級雜交稻育種計畫，目標是到2010年實現大面積示範畝產900公斤。將分子技術與常規育種結合起來，在利用外緣有利基因方面己取得相當的進展。
高產原理
理論分析
雜交水稻是通過不同稻種相互雜交產生的，而水稻是自花授粉作物，對配製雜交種子不利。要進行兩個不同稻種雜交，先要把一個品種的雄蕊進行人工去雄或殺死，然後將另一品種的雄蕊花粉授給去雄的品種，這樣才不會出現去雄品種自花授粉的假雜交水稻。可是，如果技術人員用人工方法在數以萬計的水稻花朵上進行去雄授粉的話，工作量極大，實際並不可能解決生產的大量用種。因此，研究培育出一種水稻做母本，這種母本有特殊的個性，它的雄蕊瘦小退化，花葯乾癟畸形。靠自己的花粉不能受精結籽。
為了不使母本斷絕後代，要給它找兩個對象，這兩個對象的特點各不相同：第一個對象外表極像母本，但有健全的花粉和發達的柱頭，用它的花粉授給母本後，生產出來的是女兒。長得和母親一模一樣，也是雄蕊瘦小退化，花葯乾癟畸形、沒有生育能力的母本：另一個對象外表與母本截然不同，一般要比母本高大，也有健全的花粉和發達的柱頭，用它的花粉授給母本後，生產出來的是兒子，長得比父、母親都要健壯。這就是技術人員需要的雜交水稻，一個母本和它的兩個對象，人們根據它們各自不同特點，分別起了三個名字：母本叫做不育系，兩個對象，一個叫做保持系，另一個叫做恢復系，簡稱為“三系”。有了“三系”配套，技術人員就知道在生產上是怎樣配製雜交水稻的了：生產上要種一塊繁殖田和一塊制種田，繁殖田種植不育系和保持系，當它們都開花的時候，保持系花粉藉助風力傳送給不育系，不育系得到正常花粉結實，產生的後代仍然是不育系，達到繁殖不育系目的。技術人員可以將繁殖來的不育系種子，保留一部分來年繼續繁殖，另一部分則同恢復系制種，當制種田的不育系和恢復系都開花的時後，恢復系的花粉傳送給不育系，不育系產生的後代，就是提供大田種植的雜交稻種。由於保持系和恢復系本身的雌雄蕊都正常，各自進行自花授粉，所以各自結出的種子仍然是保持系和恢復系的後代。
亞種利用
水稻有秈稻和粳稻兩個亞種。理論上講，亞種間雜交稻可比品種間雜交稻增產30%以上。
目前，已經基本解決利用亞種間雜種優勢的主要難題，新育成的亞種間超級雜交稻穗大粒多、品質優良，在生產試驗、示範中比現有的品種間雜交稻增產20%以上
投入產出分析
OECD的《以知識為基礎的經濟》報告中提到，1910～1955年開發雜交玉米的公共投資和私人投資共200萬美元，而獲得的社會回報率達到700%。而據大連理工大學21世紀發展研究中心相關人員與袁隆平院士初步測算，雜交水稻技術的研究與開發的社會回報率至少達1100%。
在雜交水稻研究的最初階段，即1964～1975年，主要是袁隆平及其助手在經費十分困難的情況下堅持搞下來的，9年間科研經費投入加起來不到20萬元。在推廣的初期，計畫經濟體制下的行政干預對雜交水稻的推廣起到了重要作用，而90年代以後，則主要是靠市場機制下的槓桿調節作用。由於雜交水稻產量高，使得播種面積迅速增加，1975年全國多點示範雜交水稻373公頃，單產比常規稻增加20%左右，1976年迅速擴大到13.9萬公頃，而目前中國雜交水稻種植面積已超過1333萬公頃，占水稻總種植面積的51%，產量約占水稻總產量的58%。在20多年間，芭蕉水稻播種面積猛增35000餘倍。現在種植雜交水稻每年所增產的糧食相當於一個產糧大省的全年糧食總產量。雜交水稻的大面積推廣，不僅大幅度地提高了糧食產量，而且贏得了巨大的經濟效益。據中國農業科學院和北京農業大學對江蘇省209個調查點進行分析，雜交秈稻比常規稻的相對經濟效益表現為：每公頃收益提高26.6%，每個工日淨產值提高25.9%，每元物質費用報酬提高12.5%，每元成本純效益提高20.9%。以雜交水稻研究時間最長、投資和種植面積最大的湖南省為例，僅1976～1980年，國家為該省雜交水稻研究與開發投入3000多萬元，累計增產稻穀37.5萬噸，純收益6億多元，投資的社會回報率達2000%
育種技術
（1）兩系、三系並舉，形態改良與亞種間雜種優勢利用相結合。
（2）針對長江中下游地區，構建具“高冠層、矮穗層、重心低、庫大而勻、高度抗倒”的優良株型的雜交稻組合；針對西南一季稻區，選育亞種間重穗型雜交稻組合。
（3）選育具有秈粳混合親緣的親本，利用亞種間雜種優勢。
（4）藉助生物技術，利用遠緣有利基因。
（5）針對超級雜交稻的特點，建立與之相適應的超高產栽培技術
施肥法
基施有機肥據測定，在雜交水稻的總需肥量中，有50%-60%的氮和70%的磷、鉀來自土壤，施肥不足就會過多消耗土壤中的養分而降低肥力，增施有機肥是提高肥力的重要途徑。因此，在雜交水稻生產中有機肥的施用量應占全期施肥量的40%。
早施分櫱肥早稻在插秧後5天，晚稻在插秧後3天，即可追施分櫱肥。分櫱肥宜分次施用，第一次畝施尿素6-7.5公斤，隔7天左右，根據苗情，對生長差的田塊，再畝施尿素4公斤；對施有機肥少和缺鉀的田塊，應畝施鉀肥5-7.5公斤。
看苗施穗肥穗肥因施用時間不同，可分為促花肥和保花肥。凡是前期施肥適當、苗情較好的，一般應以保花增粒為重點，只施保花肥，每畝施尿素2.5公斤左右。如果前期施肥不足，群體苗數偏少，個體長勢較差，促花肥與保花肥都要施，每次每畝施尿素5公斤。雜交水稻對鉀肥需求量大，應在曬田復水後結合追施氮肥，每畝追施鉀肥2.5公斤左右。
看苗施粒肥抽穗前苗色過淡的田塊，每畝施尿素22.5公斤；齊穗後過早落黃的田塊，每畝施尿素2.5-3公斤；生長正常的田塊，每畝用5-7.5公斤尿素對水50公斤噴施。由於雜交水稻生長後期對磷、鉀的需求量較大，應在始穗前4-6天或齊穗後2-3天，每畝用磷酸二氫鉀150-200克對水50公斤，對生長差的田塊噴施。
國家863計畫
國家863雜交水稻與轉基因海南基地簡介
國家863計畫雜交水稻與轉基因植物海南研究開發基地（HRDB，以下簡稱863海南基地），於2000年8月經科技部批准成立。已在超級雜交水稻育種、新種質創建、新組合試驗示範，轉基因植物研究、技術培訓，雜交水稻及其他農業生物相關技術與產品的研發，南繁技術支持與服務，電子商務等方面開展了工作，並積極推進科研成果轉化為現實生產力。
863海南基地擁有600平方米分子生物學實驗室，占地200餘畝的農作物育種試驗站，近百畝雜交水稻及其他農作物試驗示範場地，建有開展電子商務服務的雜交水稻網站，袁隆平院士題名)，與國內外諸多科研院所及科學家建立了良好的合作關係，初步建立起國內和東南亞部分國家的雜交水稻試驗試種和示範網路。每年四月承辦的雜交水稻試種示範現場，已成為國內外交流雜交水稻技術的平台。863海南基地被初步確定為中國與東協農業生物技術合作項目中的雜交水稻和抗蟲棉研究的中方承擔單位及新產品的展示交流基地。利用正在籌建中的國際雜交水稻試驗試種網路，為越南、高棉、緬甸、巴基斯坦、印度、印度尼西亞等國家的政府部門、或科研院校、或公司提供了新組合試驗、試種並建立了信息交流合作關係。基地已成功舉辦多次大型學術會議，並於2001～2004年申請主持或合作主持了四項863課題。通過基地加農戶的形式，推進新品種、新技術的中試推廣，加快科研成果轉化，取得了良好的社會及經濟效益。
國家863計畫雜交水稻指導思想
作為863計畫生物領域“九五”建立的八個技術創新與成果產業化基地之一，旨在促進863成果的產業化。充分利用海南獨特的熱帶資源優勢、區位優勢和特區政策優勢，開展農業生物技術研發。立足海南、面向全國、面向東南亞，以雜交水稻技術與產品研製為先導，逐步開展轉基因作物技術與產品的研發。功能與目標：雜交水稻與轉基因作物的育種基地，新產品、新技術研製、開發、中試基地，國內外相關技術交流基地，南繁技術支持與服務基地完成863生物領域其他指令性計畫。
