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袁隆平為研究雜交水稻付出的艱辛

生活 更新时间:2024-07-25 03:11:58

1964年,一個老人提出要研發高産量的水稻。從此,他大半輩子的時間都獻給了水稻事業。本該是頤養天年的年紀,卻依然奮戰在科研第一線。他就是我國雜交水稻之父袁隆平。

在袁老的努力下,1973年,我國實現了三系配套;1986年,正式提出了雜交水稻育種的想法;1995年,兩系水稻成功研制;1997年,提出超級雜交水稻育種路線。他在稻田中的每一步都是我國水稻發展的一大步。

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在他的引領之下,我國雜交水稻事業取得了突出的進展。雜交水稻如今已達到了每公頃17噸的産量,高産之上的高産是他永恒追求的目标。另一方面,耐鹽堿水稻科研團隊也不斷攻關,耄耋之年,他的眼中隻有金燦燦的水稻。今天這期視頻我們主要來了解一下,袁老心中牽挂的三系雜交水稻。

接下來的這些理論可能有點難懂,但這确實就是老爺子奮鬥一輩子的結果。首先,很多人對雜交水稻的概念并不理解。雜交優勢是雜種一代在體型、潛力的方面優于本體的現象。對于科學家而言,培養優秀的雜交品種有助于促進品種的不斷發展優良的雜種一代。兩個親本品種之間差異越大越好,但是也不能過大,把握好度非常重要。

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舉個簡單的例子來看,玉米是常見的常異花授粉植物。一株玉米的花粉可以傳播給自身,也可以傳播到其他玉米的花粉上,傳播到其他玉米花粉上結的玉米就被稱為雜種。相反,水稻作為自花授粉的植物,一朵花的花粉隻能撒在本植物上,原則上不具備雜種優勢。

當玉米的雜種優勢被發現後,我國也加大了對水稻雜種的研究。為了讓水稻在雜種後能夠産生種子,我國也開始了漫長的研究過程。終于,我國科學家發現,最簡單的一種方法就是去掉一株水稻上花的雄蕊,這樣水稻并不能産生花粉。再将另一株水稻花的花粉散落到這株花的雌蕊上,這樣在雜種之後,水稻就能夠産生種子。

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這個措施雖然簡單卻異常麻煩,因為我們不僅僅要處理一株水稻,而是無數個事業田,千百株水稻。這使人陷入了沉思,究竟該采取怎樣的方法解決這一難題呢?

時間回溯到上個世紀20年代,美國科學家發現了水稻雄性不育現象。這就意味着,不需要再通過人工去雄,而這也給世界各地水稻學家打開了一個新思路,是否可以直接通過将優秀的雌花花粉直接灑入水稻田中?但這畢竟隻是想法,想實現還要解決許多問題。

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首先就是獲取水稻不孕的植株,它的存在是一種基因突變,也就是意味着千萬株水稻中可能隻有一株。而即使找到了一株雄性不育水稻,還需要對水稻上的花進行考察,必須要保證所有的花都是敗育的,這也就是指水稻的不育系。

找到一株水稻不孕的植株已是十分困難,更不要說保證所有的花都是敗育了。找到一株完美的雄性不育水稻後,我們還要為他尋找到優秀的雌粉,也就是常說的父本。不同的父本雜交的效果不同,水稻的産量也不同 ,最後被挑選中的父本就是恢複雄性不育育性的恢複系。

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選好了恢複系還有一個更大的問題,作為糧食作物,水稻并不是隻種一季。也就意味着,我們需要培育另一批水稻給雄性不育系水稻授粉,收獲的雜種必須是雄性敗育的。簡而言之 ,就是要保持雄性不育系的不育特點。這批水稻我們就将它稱為保持系,該步驟需要保證下一代雄性不育的程度非常高,所以也是水稻三系步驟中最難的一環。

以上水稻育種的曆程就是我們常說的“三系法”水稻雜交技術,說完這些理論,我國培養雜交水稻的曆程又是怎樣的呢?上面我們談到19世紀20年代,美國水稻學家發現水稻雄性不育現象。1963年,美國的一位科學家首次在印度尼西亞實現了水稻雜交,此次雜交後的成果非常顯著,水稻産量在十年内翻了一番。

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雖然前人經過不斷努力,但是卻并沒有真正實現水稻的産業化發展,這項關鍵的一環是由我國科學家接力發展的。1966年 一篇《水稻的雄性不育》登上了《科學通報》,這篇文章正是袁老撰寫。在發表後,引起了國家科委的廣泛重視。1967年 ,袁老和他的兩個助理尹華奇、李必湖,3人組成了“水稻雄性不育科研小組” ,正式開啟了我國雜交水稻的研究曆程。

1970年,李必湖在海南農場的水溝裡發現了一株雄性不育的野生水稻。李必湖立即将他的這一發現轉告給遠在北京查閱資料的袁老,得知這一消息後的袁老 日夜兼程,立即趕回海南。回到試驗田的他,仔細的檢查了這株野生水稻,發現這株野水稻除了雄花沒有生育能力外,其他的一切功能都是正常的。對于這株野水稻隻是在雄性生育方面是失敗的,所以袁老也給它起了一個親切的名字“野敗” 。“野敗”可以說是如今絕大部分水稻“三系法”雜交水稻不育系的祖宗。

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1970年冬天 ,按設想,他們将“野敗”帶回湖南,然而在湖南遇到了江西農業局的顔農安向他們學習雜交水稻技術,于是 顔龍安他們将“野敗”帶回了江西。“野敗”在江西按時抽穗 ,顔龍安将“野敗”的雄性不育性狀成功傳遞給了“二九矮1号” 。

第二年,袁老驚喜的發現 ,“野敗”竟然将雄性不育的特點保持了下去 。1972年,團隊種植了幾萬株水稻,這些水稻全部都是雄性不育株。于是,袁老也通過同樣的辦法,在1973年的秋天 ,成功培育出了“二九南1号”不育系和同型保持系。

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至此,也算是實現了雜交水稻三系中的兩系。但是,這還是遠遠不夠的。如果要在全國各地大面積推廣雜交水稻,提高雜交水稻的應用率,僅僅實現“兩系”是達不到要求的,因為這兩系無法得到具有雜交優勢的水稻種子。

為了實現這一目标,袁老開始在全國各地忙碌。全國各地的水稻科研人員也開始尋找“恢複系” ,對于科研人員來說 ,“恢複系”的尋找具有偶然性。與此相比,廣西農學院的教師張先程就十分的幸運。

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1973年,偶然間他在東南亞的水稻品種中找到了他想要的“恢複系”。張先程提供的“恢複系” ,不僅能使原先“不育系”的結實率超過90%,還使原先雄性不育系的種子恢複正常。更加令人震驚的是 該“恢複系”雜交後,雜交種子的産量非常高 。

1973年,袁老成功培育出“南優一号”,并且首先在湖南和廣西試種。等到第二年收獲之際,所有人都十分激動,因為試種田畝産已經超過了500公斤。 中國成為了世界上第一個在水稻生産上利用雜交優勢的國家。與之前相比 ,籼型雜交水稻穩産已經增加了近三分之一。這一舉解決了我國人口多、糧食少的問題,我國人民的飯碗終于牢牢的握在了自己手中。至此,雜交水稻“三系”配套全部成功。

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1975年,為提高糧食産量、鞏固國家糧食安全,國務院作出了在全國各地迅速擴大雜交水稻種植的決定。在當時的湖南地區 ,許多農民不遠萬裡來到海南種植雜交水稻,在全國形成了浩浩蕩蕩的“水稻種植潮”。

盡管“三系法”取得了巨大的成功,袁老卻并沒有止步于此。要想在産量和優勢方面取得更大的突破,就需要沖破“三系法”的框架。在1986年,袁老再次提出育種戰略,從“三系法”到“兩系法”最後逐步過渡到“一系法”,程序由繁到簡,效率卻越來越高。

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20世紀80年代,水稻光敏核雄性不育被發現,這為“兩系法”提供了可能性。在設想下,水稻在夏季強烈的日光下制種,在秋冬兩季自行繁殖,這樣就不再需要“保持系” 。從1986年到1995年,袁老紮根田中,經曆了無數次失敗,最終使“二系法”獲得了成功。 與“三系法”不同的是,“二系法”完全由我國自主研究,是真真正正的“中國出品” 。

雜交水稻的發展從來不是一帆風順,即使是“三系法、二系法”都取得了成功。仍然有人對雜交水稻的口感提出了質疑,他們把“雜交水稻不好吃”挂在嘴邊。為此,袁老也表示 ,産量與品質并不是矛盾關系,我們可以通過努力使兩者協調起來。

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對于自己在雜交水稻領域做出的貢獻,袁老總是十分的謙虛。他曾經表示 ,自己隻是帶頭搞起了雜交水稻,他隻是做了部分的工作。對于雜交水稻能夠對人類産生如此大的影響,他也非常的欣慰。

作為雜交水稻方面的專家,即使是在耄耋之年,他每天仍然要下田觀察雜交水稻的發展。為了我國雜交水稻事業後繼有人,袁老也培養了很多的研究生,希望他們可以接過中國雜交水稻事業發展的接力棒,把我國雜交水稻事業越辦越好。

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山水一程,三生有幸;山高水長 永生難忘。袁老曾經表示 ,他畢生的追求就是讓人們遠離饑餓。而如今,水稻産量逐年增加,即使我國人口已經達到了14億,也早已經遠離了饑餓。

如今,袁隆平老先生已經逝去,稻田中再也見不到那個忙碌的身影,然而他留下的一座座豐碑,一粒粒稻穗,永遠回蕩在後代的心中。每當人們端起飯碗的時候,心中都會想起袁老。

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