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      超級雜交稻:書寫人類反饑餓史上光輝篇章

      2020-07-27 15:48:35俞慧友
      糧食科技與經(jīng)濟 2020年5期
      關(guān)鍵詞:兩系協(xié)作組雜交稻

      俞慧友

      在世界科技發(fā)展史上,中國有一項技術(shù)備受關(guān)注,即超級雜交稻技術(shù)。它是保障國家糧食安全的“國寶”,解決十幾億人口吃飯問題的“重器”。正因如此,超級雜交稻技術(shù)一直“盡顯風流”,廣受贊譽。不過,正如湖南雜交水稻研究中心原黨委書記謝長江所說,我們要看到的不只是“風光”,還有背后的“苦頭”。

      敢破敢立:跨越理論禁區(qū)書寫曠世論文

      1956年,響應(yīng)國家號召,時任湖南懷化安江農(nóng)校教師的袁隆平,開始了科研生涯。

      無奈科研“水深”,剛“下水”的他,被當時蘇聯(lián)生物學家“無性雜交”學說誤導,走了幾年彎路。直到1960年,才轉(zhuǎn)而以孟德爾、摩爾根遺傳學理論為依據(jù),并選定雜交水稻為研究方向。

      “做系統(tǒng)選育,要選大穗子。每年水稻抽穗到成熟期間,我都會去田里選種?!痹∑交貞?。1961年7月的一天,他發(fā)現(xiàn)了一株顆粒飽滿、有10多個8寸長的稻穗、長勢猶如“瀑布”的稻株。因為“鶴立雞群”,袁隆平自認找到了“良種”,小心翼翼地做標記、培育,期待來年畝產(chǎn)試驗的大增收。

      怎知到了第二年,他滿心期盼的“良種”,抽穗?yún)s參差不齊。

      “我很灰心,坐在田埂上,呆望著稻株百思不得其解?!痹∑秸f。

      “發(fā)呆”中,他突然來了靈感:自花授粉的水稻,出現(xiàn)了雜種后代才有的“分離”現(xiàn)象,是否說明自花授粉作物也有雜種優(yōu)勢?他趕緊記載和反復統(tǒng)計稻穗?yún)⒉畈积R的分離比例。3∶1!完全符合孟德爾分離規(guī)律!袁隆平興奮極了:他選到的“鶴立雞群”植株,確為天然雜交稻!水稻也確實可能存在雜種優(yōu)勢!

      盡管當時學術(shù)界普遍否認水稻雜種優(yōu)勢的存在,但袁隆平還是堅信“眼見為實”。

      “實事求是,是做學問的態(tài)度?!痹∑秸f。為此,他帶著夫人、學生,一起尋找他“預測”的水稻雄性不育株。吃完早飯就下田,帶兩個饅頭當午餐,忙到下午4點回家,是他們的日常生活。

      “在田里,人身體上半截被太陽曬,很熱。腿卻在田里冷水中泡著,很涼(當時沒有水田鞋)。每天都要在幾千、幾萬株稻穗里尋找,真的就是大海撈針?!痹∑矫枋龅馈H1964年、1965年,他們就檢查了幾十萬株稻穗,反復試驗和積累,最終寫出了世界雜交水稻歷史上,截至目前也熠熠生輝的論文——《水稻的雄性不孕性》。

      1967年,我國成立“水稻雄性不育科研小組”,其中一項重要工作是培育雄性不育系材料?!暗?969年,我們用3種栽培稻雄性不育株,先后與近千個品種和材料做了3000多個雜交組合試驗,選育雄性不育材料,但仍沒育出理想的不育系。”袁隆平說。此后的1970年,湖南省組織“水稻不育研究協(xié)作組”繼續(xù)攻關(guān),并擴大形成全國范圍的大協(xié)作攻關(guān)。最終,雜交水稻三系法獲得成功。

      1981年6月6日,新中國第一個特等發(fā)明獎授予了全國秈型雜交水稻科研協(xié)作組。

      不離不棄:獨創(chuàng)“兩系法”險遭“滅頂之災”

      2014年,北京人民大會堂,超級雜交稻又一次獲頒“2013年度國家科技進步特等獎”。這一次,是因為中國獨創(chuàng)的“兩系法”。

      “兩系法雜交水稻技術(shù)在1989年盛夏低溫情況下,遭遇嚴重挫折,險些被全盤否定。”袁隆平對自己科研生涯中的“科研技術(shù)生死保衛(wèi)戰(zhàn)”印象深刻。

      所謂兩系法雜交稻,是建立在一種光溫敏雄性不育系基礎(chǔ)上的育種技術(shù)。與三系法相比,作為“母親”的“光溫敏不育系”,同時充當了不育系和保持系兩種角色。換言之,雜交水稻育種從“一妻兩夫”,發(fā)展成了 “一妻一夫”。

      不過在這項研究之初,研究人員對這位“母親”的育性轉(zhuǎn)換習性還沒有完全掌握,直到1989年,我國盛夏一場罕見低溫的出現(xiàn),使研究人員對這位“母親”的育性轉(zhuǎn)換有了更深刻的認識。這場低溫中,“母親”開始“心緒不寧”,在不育系和保持系角色間,異?!扒袚Q”,最終導致當年全國兩系法制種大面積失敗。

      就在大多數(shù)人要放棄這項“不靠譜”的研究之時,袁隆平和協(xié)作組重要成員頂著巨大的壓力,尋找原因,調(diào)整選育不育系技術(shù)策略,最終發(fā)現(xiàn)了導致雄性不育的“臨界溫度點”,解決了不育系繁殖過程中的臨界溫度“漂移”等問題。這才使得兩系法育種,成為世界作物育種史上的重大突破,也讓我國雜交水稻研究水平繼續(xù)在世界領(lǐng)跑。

      生死搏斗:中國雜交稻技術(shù)走向世界

      1979年,袁隆平應(yīng)邀到菲律賓出席國際學術(shù)會議作大會報告,這也是我國首次將雜交水稻研究成果向國際社會公開報道。此后,中國雜交水稻開始走向世界。

      “在緬甸中央農(nóng)業(yè)研究院的水稻實驗室,我和學生在田里工作。因為緬甸人信佛不殺生,水田里到處都是眼鏡蛇。有次,從抽屜里冷不丁竄出8條小眼鏡蛇,至今我都心有余悸。在熱帶雨林里,我們還要與吸血的旱地螞蝗作斗爭……”袁隆平說。

      多數(shù)人不知道,中國雜交水稻走向國際的“幕后花絮”是如此驚心動魄。但中國科學家前赴后繼,未曾停息。

      楊耀松,是“中國雜交水稻覆蓋全球夢”的實踐者和見證者之一。2007年3月,作為專家組成員趕往馬達加斯加的他,登機前突發(fā)劇烈腹痛。登機還是改簽?他很快做出了選擇:登機。最終,痛得只能平躺在座位邊地板上的他,“躺”到了馬達加斯加。

      今天,從美國大農(nóng)場,到緬甸、菲律賓熱帶雨林;從印度高原,到非洲大草原……都有雜交水稻的稻香。亞洲、非洲、“一帶一路”沿線,雜交水稻已在40多個國家成功示范,并在10多個國家大面積推廣。

      “喜看稻菽千重浪”,中國科學家在人類反饑餓史上書寫了光輝的一頁。

      (來源:《科技日報》)

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