杂交水稻专利技术概览

yujian623

通过现代科学技术维持和提高水稻产量，是保证我国粮食安全的主要对策之一。随着企业、科研院所产权制度改革的深入发展，我国水稻科研、推广领域的知识产权挖掘、部署、保护水平得到了快速提高。从技术内容看，我国当事人公开的杂交水稻专利文献主要分布在杂交育种方法、转基因杂交方法、纯度鉴定和保障方法和稳定杂交优势的方法这四大领域。

  我国是全球最大的水稻产区，种植面积、产量分别占全世界23%、37%。水稻还是我国第一大粮食作物，其单产达5.8至6.3吨/公顷，是我国单产最高的粮食作物。目前，我国水稻种植面积约占粮食作物总种植面积的30%，产量约占粮食总产量的40%。通过现代科学技术维持和提高水稻产量，这是保证我国粮食安全的主要对策之一。

  杂交水稻技术保证粮食安全

  交水稻是提高我国粮食产量的主要技术手段之一。我国是水稻现代杂交技术的主要发明国。目前，我国杂交水稻累计种植面积超过45亿亩，杂交水稻种植面积已经占到全国水稻种植面积的60%以上，累计增收稻谷4.5亿吨，按米价2800元/吨计算，相当于增加收入1.26万亿元，如收取5%专利费，则知识产权收益为630亿元。不过，我国早期大量核心技术成果主要来自国有企事业单位，没有注意知识产权全球部署，在向美国、东南亚等地区大规模输出水稻杂交技术的时候没有获得应有的收益。例如，“汕优63”累计种植面积超过10亿亩，每亩收取10元的知识产权许可费，那么这一个品种的知识产权收益就会超过100亿元。但是，由于没有知识产权保护，发明人和相关单位没有获得数以亿计的知识产权回报。此外，世界杂交水稻之父——袁隆平院士的大量科技成果也白白贡献给了全人类。正由于缺乏知识产权监督，假冒优良品性的杂交水稻经常在市场上坑害农民。我国科技人员的无偿贡献反而损害了很多农民的利益。随着企业、科研院所产权制度改革的深入发展，我国水稻科研、推广领域的知识产权挖掘、部署、保护水平得到了快速提高。

  杂交水稻需要知识产权保护

  目前，我国一些新的水稻杂交技术陆续获得了知识产权保护。例如，江苏省农业科学院国家水稻863课题组邹江石研究员等专家培育的“两优培九”是我国唯一公认的超级杂交稻组合，目前年度种植面积超过7000万亩，是全国种植面积最大的一个水稻品种。该品种亩产一般超过700公斤，高产田块达800公斤以上。它还具有纯度高、品性优质、抗性强等特点。该品种获得了发明专利（专利号是ZL98111352.4）、植物新品种权（品种权号是CNA20000064.0）等知识产权保护。该品种的知识产权独占许可人是南京两优培九种业有限公司。该公司每年度向下游经销商签发大约九张分许可证书，通过后者向全国种子公司和农户等销售“两优培九”种子。

  ZL98111352.4号专利与相应的植物品种权具有可靠的市场控制力，能够对侵权、仿冒行为进行有效的封杀。例如，ZL98111352.4号专利保护一种杂交稻的培育方法，包括播种父母本，在母本植株抽穗期喷施赤霉素，其特征在于：利用籼粳中间型不育系培矮64S作母本，以籼稻9311作父本配制杂交种。此外，它还有六项权利要求，保护安全隔离、适期播种、合理密植、适宜行比、调节花期、人工辅助授粉、防治粒黑粉病、去杂去劣等配套措施。例如，权利要求二保护的措施是安全隔离距离大于500米，或与所述父母本的抽穗扬花期相隔15天以上进行制种隔离。南京两优培九种业有限公司在维护知识产权方面耗费了大量心血，打赢了上百起官司，有效维护了农民的利益。例如，2002年，江西法院判决直接销售假冒种子的萍乡市安源区种子公司预先赔偿农民60万元损失，最终侵权责任由提供假冒种子的江苏省建湖县冈西镇种子站承担。2006年，江苏法院判决盐城市科丰种业有限公司侵犯南京两优培九种业有限公司的知识产权，要求被告赔偿原告损失约75万元。

  知识产权制度的核心是执行。没有强有力的执行措施，知识产权保护就会落空。随着国家知识产权战略的展开，我国应当对专利、品种权、商标权等实行重叠保护，允许权利人索取累加的侵权赔偿。对故意侵权行为，我国法律应当为权利人提供多倍的惩罚性赔偿金。我国还要允许权利人制定严厉的销售、许可格式合同，允许权利人随时搜查种子公司和农户的土地与仓库。种子行业的维权成本很高，我国还可以考虑让被告承担举证责任和费用，对原告调取的种子进行技术和法律鉴定。必要的情况下，我国还可以考虑加大对知识产权侵权的刑事打击范围和力度，争取在农业领域创立一个严厉、高效的知识产权保护制度。

  杂交水稻专利分布

  美国杂交水稻专利文献主要来自德克萨斯州、加州、中国大陆等地区。例如，Ring Around产品公司、RiceTec公司、NorCal野生稻公司、Ken Foster、Barry L. Tillman、Eugenio S. Sarreal等提交了相关专利申请。中国国家种子公司也提交了几篇申请。

　在中国国家知识产权局，除了南京两优培九种业有限公司，全球还有其他单位、个人公开了200多篇杂交水稻发明技术专利文献。其中，国外申请较少，主要来自美国、日本。例如，美国围环物产公司的CN91102598.7号文献涉及一种利用多年生雄性不育稻植株生产杂交稻的方法。日本某公司的CN88109218.5号文献涉及一种培育杂交水稻种子的方法。它包括使雄性不育性母本水稻具有抗除草剂性，将母本水稻与父本水稻杂交以生成杂交水稻种子，以及通过使用母本对其有抗性的除草剂来处理亲本，以便只将父本水稻杀死，从而选出杂交水稻种子。日本两家公司联合申请的CN01816569. 号文献涉及一种针对杂交水稻育种中的Rf-1基因恢复BT型细胞质雄性不育基因的检测方法。它能利用Rf-1基因座附近存在的数个PCR标记座与Rf-1基因座连锁的特性，检测Rf-1基因。

  我国当事人提交的杂交水稻专利申请最多。其中，个人申请约56篇，某些自然人拥有的专利技术有广阔的应用前景，已经通过民营高科技企业获得市场推广。研究机构申请约135篇。科研机构申请人主要有广东省农业科学研究院水稻研究所、湖南省植物保护研究中心、湖南省杂交水稻研究中心、华南农业大学、南京农业大学、江苏省农业科学院、四川省农业科学院作物研究所等。企业申请较少，其中大北农等公司的专利实力最强。作为南京两优培九种业有限公司的控股企业，大北农集团是我国最大的农业公司之一。在全国农业企业中，大北农集团的科研实力最强。从目前的市场布局看，它是唯一可能与孟山都等国外农业企业集团抗衡的中国本土企业。中国农业的希望依靠大北农这样的民营科技企业集团。

  从技术内容看，我国当事人公开的杂交水稻专利文献主要分布在如下领域：

  第一，杂交育种方法。这类文献占大多数。例如，CN97107703.7号文献涉及一种新的杂交水稻育种及制种技术。它属于籼粳亚种间杂种优势利用新技术。它突出了低代高杂合度强优势籼粳型恢复系的选育和稳定，通过其雄配子达到利用籼粳杂种优势的目的，解决了F1代结实率和杂种优势间二者不可兼得的矛盾，并据此组配一系列大面积增产15%左右的高产、优质、多抗籼粳杂交组合，有效实现了水稻籼粳亚种间杂种优势在生产上的直接利用。

  CN00134536.2号文献涉及一种杂交水稻制种方法。它根据父母本播始历期及其开花历期安排父母本播种叶差和时差并培养父母本，使父母本的盛花期同步，施用肥料和化学药剂创造最佳异交态势；在母本柱头外露敏感期对母本进行诱导和用化肥增强父本花粉的生活力；在父本散粉高峰期进行人工辅助授粉。

  CN02104889.4号文献涉及一种三系法杂交水稻机械化制种方法。首先，它选用谷壳颜色区别于正常谷壳色的一水稻品种，与谷壳颜色正常的一水稻保持系品种杂交，获得谷壳颜色区别于正常谷壳色的水稻保持系种子，进而转育出谷壳颜色区别于正常谷壳色的水稻不育系种子；其次，它用上述谷壳颜色区别于正常谷壳色的水稻不育系种子和谷壳颜色正常的水稻恢复系种子机械混播，在开花期机械赶粉，结实后经机械混收谷壳颜色区别于正常谷壳色的杂交种种子和自交的谷壳颜色正常的恢复系种子，再用色选机分选，分别获得所述的杂交种种子和恢复系种子。

  CN200510040408.2号文献涉及一种快速聚合优良基因的水稻育种方法。它将两个分别具有不同优良基因的水稻材料杂交，获得F1杂种；对F1 杂种进行花药培养，得到稳定的花培株系；对稳定花培株系进行性状筛选，获得聚合了优良基因的水稻材料。

  第二，转基因杂交方法。例如，CN200310107230.X号文献涉及一种多抗转基因杂交稻种子的生产方法。它将抗除草剂基因和抗螟虫基因转入三系杂交稻或两系杂交稻的恢复系，使恢复系获得抗除草剂基因和抗螟虫基因，具备抗除草剂特性和抗二化螟特性；将抗稻飞虱基因转入三系杂交稻的保持系，使保持系获得抗稻飞虱基因，具备抗稻飞虱特性。通过不育系与保持系杂交，使不育系获得抗稻飞虱基因，具备抗稻飞虱特性；再利用所得到的转基因恢复系与转基因不育系杂交，生产杂交稻种子。该技术可以提高杂交稻纯度和抗虫性。CN200510044823.5号文献涉及一种利用基因双导与杂交相结合的水稻新品种选育方法。它在利用基因枪法和农杆菌侵染法分别转化获得具有目标性状?如抗病、抗虫?转基因水稻种质材料的基础上，与杂交等常规水稻育种技术相结合，并结合分子标记辅助选择，选育具有多目标性状水稻新品种。CN97109814.X号文献涉及一种杂交稻种子的生产方法。它将抗除草剂基因转入三系杂交稻或二系杂交稻的恢复系，使恢复系获得抗除草剂基因，具备抗除草剂特性，再用所得到的转基因恢复系与三系不育系或二系不育系杂交，生产杂交稻种子。它能提高杂交种子的纯度，并能及时清除假杂种植株。

  第三，纯度鉴定和保障方法。例如，CN99103138.5号文献涉及一种快速准确鉴定杂交水稻不育系和杂交种子纯度的方法。它包括种子处理、DNA样品制备、聚合酶链反应、聚丙烯酰胺凝胶电泳、硝酸银染色和结果观察等步骤。CN200310106119.9号文献涉及一种两系法杂交稻制种保障种子纯度的方法。它解决了两系法杂交稻制种过程中在母本育性敏感期遭受连续低温时会影响制种纯度的问题。该方法为：当制种田母本出穗前5至15天遭遇日均温23.5℃以下时，采用水温高于25℃的灌溉水串灌或深灌10厘米以上，排水口温度不低于24℃，气温上升至23.5℃后将田间宿水排尽。CN200410002369.2号文献涉及一种杂交水稻排假方法。它以携带白化转绿型叶色标记的杂交水稻不育系为核心材料，实现“双重”高效排杂，即在繁、制种时，通过在秧田中剔除白化不育系中绿色不纯的不育系亲本苗，实现第一重排杂；在大田使用带白化标记不育系配制的杂种时，通过在秧田中人工辅助剔除白化苗，或利用白化苗显著比杂种生长弱的特点，在移栽前凭借生长竞争自然淘汰和在拔秧过程中自动排除假杂种（特别是白化自交苗），实现第二重排杂。CN02153518.3号文献涉及一种杂交水稻种子纯度鉴定的新方法。它以转绿型叶色标记为基础，进行常规的室内外发芽试验或秧田播种试验，在幼苗生长至1-3叶期时，通过识别正常绿色幼苗中带叶色标记的幼苗，鉴定杂种F1中不育系的混杂比例；通过识别带叶色标记幼苗中正常绿色的幼苗，鉴定不育系串粉种子的比例。按本发明方法，在大田生产中按秧苗纯度实施人工辅助剔除带叶色标记的秧苗或自动排假的措施，保纯杂种；在不育系繁、制秧田中，按秧苗纯度实施人工辅助剔除正常绿色秧苗，保障不育系和杂种的种子纯度。

  第四，稳定杂交优势的方法。例如，CN98112551.4号文献涉及一种固定杂交水稻优势的方法。它采用无性繁殖将第一代杂交水稻种子先连续繁殖三年，完成15-20代，固定杂交优势，再用有性繁殖选育2-3年，得到一种既具有杂交水稻高产优势，又能像常规水稻一样农民自己繁殖种子的组合。