
杂交水稻高效制种技术如何降低农民用种成本?
湖南农业大学唐文帮教授团队与水稻所王克剑团队近期接连突破高效制种与一系法技术,从降低制种成本和实现“代代留种”两条路径同时发力,有望将农民购买杂交种子的成本大幅压至传统水平甚至更低。
一、传统制种成本为何居高不下
杂交水稻具有显著的杂种优势,但三系法和两系法制种流程复杂,高度依赖人工。- 父母本需紧邻种植(如2行父本配10行母本),机器无法下地,赶粉、去杂、收割全部依赖人工。- 父本自花授粉的种子必须人工先割掉,才能机械化收割母本杂交种,人工成本占比极高。- 每千粒种子重量约24克,按公斤出售时,农户每亩用种粒数有限,单位面积成本自然偏高。
二、唐文帮团队:高效制种技术直接压低种子单价
该成果荣获国家技术发明奖,主要通过“两步走”实现节本增效。
1. 小粒型不育系:每公斤种子粒数翻倍
团队从1万多份材料中选育出小粒型不育系,千粒重仅13.5克,约为普通种子的一半。同等重量下种子粒数多出近一倍,每亩用种量显著减少,农民购买种子的直接成本下降。
2. 父母本宽行比混播混收:全程机械化
将种植行比从2∶10拓宽到6∶40,父本单独成行,机器可独立作业。再结合小粒不育系杂交种比父本种子更薄的特点,混播混收后用筛选机自动分离,无需人工除杂。赶粉环节改用无人机,实现种、管、收全程机械化。该技术节本增效达26.7%~36.3%,商业种子价格随之降低。同时,选配大粒父本恢复系,杂交稻谷恢复常规大小,产量和品质不受影响。
三、王克剑团队:一系法杂交水稻“一次制种,代代可用”
袁隆平院士40年前提出的一系法构想于2026年7月21日由王克剑团队实现,成果名为“一系1号”,发表在《Vita》期刊。
1. 核心技术:挖掘“华胥”基因实现无融合生殖
团队敲除水稻减数分裂三个关键基因(MiMe),使卵细胞产生基因不重组的配子。
挖掘出内源基因“华胥”,在卵细胞中异位表达后能诱导孤雌生殖,无需受精即可发育成胚。
两者组合构建Fix8无融合生殖体系,杂交稻自交结出的种子基因型与母本完全一致,克隆效率稳定超过99%,结实率与产量正常。
2. 彻底改变购种模式
传统杂交稻后代性状分离,农民每年必须购买新种;一系法杂交稻可自行留种、代代使用,理论上仅需购买一次种子。
种子成本有望降至常规稻水平,甚至更低(当前杂交种成本是常规稻的10倍以上)。
专家李家洋院士评价该突破“扫清了最核心的科学障碍”。团队后续将开展安全性测试与稳定性评价,推动大规模落地应用。
四、两条路径协同降低农民用种成本
短期见效:唐文帮团队的高效制种技术已在湖南岳阳等地推广,直接降低每亩用种成本26%~36%,让农民买得更便宜。
长远颠覆:王克剑团队的一系法若成功推广应用,农民将彻底告别年年购种的负担,种子成本降幅可达90%以上,同时应对极端气候下种子供应风险的能力也大幅增强。
两项突破分别从制种端和育种端发力,共同践行“让农民用上平价高产种子”的目标,为保障粮食安全与农民增收注入科技动力。