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從雜交稻到超級稻

84農(nóng)業(yè)網(wǎng)   時(shí)間:2018-03-14    作者:佚名    來源:網(wǎng)絡(luò)整理

1960年,是我國最困難的一年,不少人都被饑餓折磨著。

有位名叫袁隆平的青年教師,此時(shí)正在湖南省安江農(nóng)校一邊教書,一邊搞科研。他和當(dāng)?shù)剞r(nóng)民一樣忍饑挨餓。他明白,虛報(bào)浮夸的增產(chǎn)數(shù)字填不飽肚子。然而,在當(dāng)時(shí)的政治背景下,搞水稻研究是要冒很大風(fēng)險(xiǎn)的。那時(shí),由于東西方意識形態(tài)的對立,科學(xué)研究也被涂上“姓社”還是“姓資”的色彩。在水稻研究方面,西方國家遵循的是以格雷戈?duì)?孟德爾和摩爾根為代表的基因、染色體遺傳學(xué)理論體系;在東方,則信奉米丘林、李森科的“無性雜交”學(xué)說。袁隆平開始就是按照米丘林的理論體系搞水稻研究的。

然而,權(quán)威并不一定代表真理。1960年7月,袁隆平在稻田里發(fā)現(xiàn)一株“鶴立雞群”的特異稻株(這種異型植株通常會被農(nóng)民當(dāng)作雜草拔除)。經(jīng)過一年的研究,袁隆平驚奇地發(fā)現(xiàn),這是一株“天然雜交稻”。這一發(fā)現(xiàn)讓權(quán)威的水稻“白花授粉”、不具備雜交優(yōu)勢的理論受到質(zhì)疑。從此,他開始進(jìn)行雜交稻試驗(yàn)。后來,這株天然雜交稻竟結(jié)出了少許谷粒,只是稻稈瘋長。村民開玩笑說:“袁老師,您這是高產(chǎn)稻草,可惜人不吃草”。袁隆平卻認(rèn)為試驗(yàn)取得進(jìn)展,因?yàn)樗C明了水稻是具有雜交優(yōu)勢的,只不過要將優(yōu)勢從莖稈轉(zhuǎn)移到稻粒上。三年后,他在國內(nèi)首創(chuàng)了水稻雄性不育系研究,并利用“天然雄性不育株”進(jìn)行人工授粉,結(jié)出了數(shù)百粒第一代雄性不育材料的種子。這些谷粒每一粒都比金子還貴,它們后來成為超級稻的始祖。

雜交稻育種需要經(jīng)過不育系、保持系和恢復(fù)系這樣一個(gè)周期,時(shí)間為6~8年。從1964年到1968年,袁隆平共獲得700多株保持系不育材料秧苗,準(zhǔn)備進(jìn)行恢復(fù)系試驗(yàn),可惜在那動亂的年代,這些材料遭到人為毀壞,僅有5株幸存。為了加快繁育不育材料,袁隆平提出遠(yuǎn)緣雜交思路,帶領(lǐng)助手遠(yuǎn)赴海南、云南尋找野生稻與“家稻”雜交。1970年11月,他的兩個(gè)助手在海南找到一株碘敗型花粉敗育野生稻-“野敗”,并用其與常規(guī)稻雜交,獲得了一批育種材料。后來,他把這批材料無償分配給全國各地的同行,以擴(kuò)大雜交和優(yōu)選范圍。1973年,我國終于實(shí)現(xiàn)了雜交稻“三系配套”,第一個(gè)具有雜交優(yōu)勢的雜交組合“南優(yōu)2號”橫空出世,畝產(chǎn)達(dá)623公斤,比常規(guī)稻增產(chǎn)20%左右。此后的20多年里,雜交稻迅速在中國和世界推廣并逐年刷新著高產(chǎn)記錄。在此期間,以袁隆平為旗手的一大批專家在致力于大面積提高雜交稻產(chǎn)量的同時(shí),著重研究如何大幅度提高其品質(zhì),于是,發(fā)展超級稻被擺到重要位置。

超級稻亦稱水稻超高產(chǎn)及高品質(zhì)育種推廣,1981年由日本率先提出。中國于1996年將其列為國家科技攻關(guān)項(xiàng)目。雖然起步比日本晚了15年,但由于我國有培育雜交稻的基礎(chǔ),短短數(shù)年便獲得長足進(jìn)步。到目前為止,日本、美國也沒搞出超級稻,而是從中國引進(jìn)稻種并簽訂了長期合同,中國領(lǐng)先美、日20年。國家農(nóng)業(yè)部給超級稻確定的目標(biāo)是:第一階段,到2000年育成大面積畝產(chǎn)700公斤,抗兩種以上病蟲害,主要米質(zhì)指標(biāo)達(dá)部頒二級優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn);第二階段,到2005年,育成大面積畝產(chǎn)750公斤,抗兩種以上病蟲害,主要米質(zhì)指標(biāo)達(dá)到部頒一級標(biāo)準(zhǔn)。目前,這些目標(biāo)均已提前實(shí)現(xiàn)。2006年8月28日,云南省永勝縣濤源鄉(xiāng)水稻超高產(chǎn)示范場一片歡騰:經(jīng)各地專家現(xiàn)場驗(yàn)收,超級稻Ⅱ優(yōu)4886畝產(chǎn)達(dá)到1279.7公斤!

超級稻一路凱歌離不開強(qiáng)有力的科技支撐。目前,我國水稻育種已獨(dú)創(chuàng)出基因分離技術(shù),并成功獲取近2000條水稻DNA片段,研制出國內(nèi)第一張功能獨(dú)特的水稻基因芯片,擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。

雜交稻是個(gè)“苦孩子”,誕生在饑荒年代,成長于動亂年代;超級稻是個(gè)“幸運(yùn)兒”,誕生、成長在改革開放時(shí)代。截至目前,中國超級稻研究分為南方的雜交超級稻和地方的常規(guī)超級稻,前者為秈稻,需年年制種,但高產(chǎn)潛力巨大;后者為粳稻,農(nóng)民買一次種可連續(xù)種植多年,但產(chǎn)量潛能稍遜一籌。既然秈稻通過雜交可以獲得優(yōu)勢,那么,粳稻能否通過別的技術(shù)路線后來居上呢?希望是存在的。目前,我國在上述兩方面都居世界領(lǐng)先水平。還有,節(jié)水農(nóng)業(yè)是今后農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向,說不定若干年后,旱稻家族也會殺出一匹“黑馬”。我們期待著。

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