以稻种资源为材料，采取人工杂交、理化诱变、组织培养等手段，从分离世代或变异群体中，选择符合育种目标、性状稳定的新品系进行鉴定，从而为大田生产提供新品种的工作。

稻是自花授粉作物，自然杂交率极低。性状稳定后一般容易保持其遗传纯质性。育种方法大致有5种：①对于生产上长期栽培的地方品种，由于种性混杂，良莠不齐，就要以个体（单株或单穗）为基础，进行分离比较，选出最优的品系，继续在生产上过渡使用，叫做纯系育种或称系统选种。②对于存在某些缺点的品种，选择具有互补性状的其他品种或亚种进行人工杂交，通过遗传基因的重组或导入，从分离世代中选出经济性状比原种优越的个体，叫做品种间或亚种间（籼粳）杂交育种。③育种目的和手段涉及到杂交亲本之间的染色体组的差异或倍数性，多数是由于杂交后代的染色体行为不正常影响到育性，必须通过染色体加倍而取得育性正常的后代，达到育种目的，称为倍数性育种。花培育种也属这个范畴，但由于在花药培养中能自然产生结实正常的二倍体遗传性纯合的杂种，有利于缩短育种年限，因此花培育种经常与杂交育种紧密配合，成为杂交育种的组成部分。④为了获得某些崭新的性状，应用γ射线、X射线、激光、快中子等物理因素以及芥子气、EMS、NMU等化学诱变剂处理稻的种子或幼苗，使之产生基因突变，从而育成新品种，称为诱变育种。⑤应用品种间杂交一代的杂种优势和细胞质雄性不育等生物学现象和原理，培育不育系、保持系、恢复系，产生强优势的杂交种子（F₁）直接应用于生产，称为杂种优势利用或杂交稻育种。

早期的水稻育种一般是按传统经验，选择适应当地生态环境的品种。1900年孟德尔遗传定律被再发现后，世界主要产稻国如日本（1904）、美国（1909）、印度（1910）、中国（1919）、印度尼西亚（1920）等国先后建立了以水稻遗传育种研究为核心的试验机构，开展关于稻的质量性状遗传、开花传粉习性、去雄技术、杂交方法等研究，并进行育种工作。日本从本世纪初到60年代末种植高产水稻良种对糙米单产的提高起了主要作用。美国由于推广抗病、耐肥、抗倒伏的高产良种，在其他栽培技术配合应用下，水稻产量成倍增加。1960年以来，国际水稻研究所培育出IR8等一系列水稻新品种，多具有丰产潜力，能在热带地区一年四季种植，并抗主要病虫害，其中IR36在亚洲每年种植面积达1000万公顷以上。

中国在本世纪初就在长江流域和华南进行纯系育种，据不完全统计，从1949～1979年全国采用各种途径育成水稻新品种500多个。50年代育成121个，其中地方品种评选的15个，引种10个；60年代育成173个，其中系统选育的75个，杂交育成的82个；到了70年代，育成品种214个，其中系统选育的59个，杂交育成的124个。同时，在60年代开始的辐射育种和花培育种到70年代也有所发展，共育成20多个品种。可见不同历史时期水稻育种途径有明显的变化，由以系统选种为主转到以杂交育种为主。中国水稻育种的成就主要有以下几点：

矮化育种

60年代以前中国种植的水稻都是高秆品种。当每公顷超过4.5吨时，一般都易倒伏；常遭台风袭击的地区，尤为突出，籼稻又比粳稻严重。50年代后期广东省潮阳县农民从台风过后严重倒伏的南特16号大田中发现矮秆抗倒伏的单株，选出繁殖，后命名为矮脚南特。与此同时，广东省农业科学院应用矮秆品种矮仔占作矮源进行杂交育种，育成了广场矮、珍珠矮等品种。后来南方其它省区也相继育成了不同熟期不同类型的矮秆品种，实现了矮秆化，平均每公顷提高产量750～1500千克。这是水稻育种的重大成就，它比国际水稻研究所育成推广中矮秆高产IR系统品种约早10年（见水稻矮化育种）。

株形育种是矮化育种的发展。其目的是通过对株形的进一步改良达到高产更高产。如叶片长宽适中，厚而挺直，开张角小；分蘖力强，丛生快长。粳稻还要求穗部直立。总之，水稻的理想株形，要使稻株的动态变化，沿着有利于充分利用光能的株形结构发展，最后达成源、流、库的协调，谷草比高。广东省育成的丛生快长型品种双桂1号、双桂36，辽宁省育成的辽粳5号等，都属于株形育种成就的实例。

熟期育种

20世纪60年代中国南方稻区双季稻和多熟制的发展促使水稻增产。为了配合新耕作制的推行，早晚稻配套品种如二九青、湘矮早4号、广陆矮4号、农虎6号等的育成，对提高稻区年产量起了重要作用。北方早、中熟粳稻品种松辽系统、长白系统和吉粳系统的育成和推广，不仅改变了过去日本品种在北方占优势的局面，也促进了北方稻区的扩大和产量的提高。

抗病育种

中国南北稻区普遍存在稻瘟病、白叶枯病和纹枯病的为害，导致不同程度的减产。个别地区还经常发生病毒病，如黄矮病、条纹叶枯病等。因此，长期以来，抗病育种引起水稻育种工作者的重视。不论培育那种熟期的优质高产品种，都要导入对当地主要病害的抗性作为综合的育种目标。70年代以来，各地育成的水稻品种多具有对某种病害的抗性，如抗稻瘟病的有湘矮早9号、城特232、秀水48、中花9号等；抗白叶枯病的有南粳11、南粳15、青华矮、中百4号等；抗条纹叶枯病的有京稻1号、中作180等。这些品种不但丰产性好，有的还具有双抗或多抗性能。抗病育种工作中存在的重要问题，即由于病菌（尤其是稻瘟菌）生理小种的变异和迅速增殖，使具有主基因抗性的品种在推广若干年后，就严重感病化，导致减产。因此，育种工作者应注意具备持久抗性的水稻品种的培育，以延长良种的使用年限。

杂种优势利用

60年代中期，中国开始探索籼稻杂种优势利用的研究，从中国普通野生稻找到“野败”型花粉败育株，育成雄性不育系，又从IR系统中找到恢复系，于70年代初期，实现了三系配套，育出了世界上第一个籼型杂交稻南优2号，以后又相继育成了数十个杂交稻新组合。同时，粳型杂交稻的培育也获得成功（见杂交稻）。

花培育种

中国水稻花培技术的研究始于1970年，70年代育成的品种有新秀、单丰1号、牡花1号、花育1号等，至80年代育成的品种超过100个，推广面积较大的有中花8号、中花9号等。与此同时，研制出了一批新培养基，改进了花培技术，提高了诱导频率。由于花培技术与杂交育种的密切配合，有效地缩短了水稻的育种年限。

20世纪50年代以来，中国水稻育种主要育种目标在于提高产量，重点培育和推广的品种，一般丰产性能较好，抗性较弱，品质较差。80年代以来，全国粮食生产有较大幅度的增长，主要稻区出现优质米供不应求现象。育种目标由高产为主转向优质、高产、多抗并重，并加速培育优质米，面向外销。南方双季稻地区早籼的培育更加强调提高米质。北方也要求耐旱耐寒的水、旱稻或适于旱种的早熟品种的培育，以适当扩大稻作面积，改变农村的食物结构。中国对许多珍贵米如云南的八宝米、紫糯，江苏的鸭血糯等品种的改良十分重视。在开发种质资源方面，要着眼于扩大矮源、抗源和细胞质源的广泛搜集、研究和利用，避免单一化。