杂交水稻是怎么诞生的?

金色年华119 2021-09-18 16:44 500 次浏览 赞 66

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  • 我是新悦

    在国际上,美国农学家琼斯于1926年首先提出了水稻具有杂种优势的理论。首次成功的实现是由美国人Henry Beache在1963年于印度尼西亚完成的,Henry Beache也被学术界称为杂交水稻之父,并由此获得1996年的世界粮食奖。学者则在1917年就发现了野生不育系,1966年琉球新城长友以钦苏拉包罗为母本与台中65杂交~育成BT型不育胞质台中65A~并将该杂交组合后代的部分可育株经自交稳定选出了BT型不育系的同质恢复系~于1968年实现粳型,粳稻:矮秆、叶窄、色深和米粒短,杂交稻三系配套。 颜龙安1972年带领课题组最早育出野败籼型不育系“珍汕97A”和“二九矮4号A”;1982-2003年,以“珍汕97”不育系配组的杂交稻累计推广种植18.744亿亩,占全国种植杂交稻总面积的47.59%。1973年育成中国第一个大面积推广的强优势组合“汕优2号”,实现三系配套。而袁隆平的研究进展却不是很顺利,1974年才培育成功自己的第一个杂交水稻品种南优2号。1975年以后在湖南洞庭湖地区大规模试种。与同类杂交稻品种相比,“南优2号”的确长势最好,穗大粒多,但却有致命缺陷——不抗病。后来,洞庭湖地区几十万亩水稻遭遇矮缩病,颗粒无收,“南优2号”也因此被逐渐淘汰。

    1991年版的《中国杂交水稻的发展》一书列出了23个杂交水稻组合。在1980年之前,也就是第一代杂交水稻品种里,只有“南优2号”为袁隆平的成果。此书由中国农科院与湖南农科院主编,主要撰稿人第一位即是袁隆平。
    1981年,来自福建三明农科所的谢华安培育出了三系杂交稻“汕优63”,这个初期科研经费投入不足10万元的项目,却在接下来的十几年间横扫中国大地,最高峰时期曾经占据全国杂交稻种植面积的45%,累积种植面积占杂交水稻主要品种的21%(2006年)。更关键的是,在上世纪80年代初,杂交稻刚推出便遇到了稻瘟病困境,推广严重受阻,有的地方甚至将几十万公斤封存。由于汕优63对稻瘟病的优良抗性,杂交稻才得以真正进入国人的视野。著名水稻育种杨守仁曾说,“汕优63救了杂交水稻的命”。
    随后,在1997年时,来自江苏农科院的邹江石培育出了“两优培九”,并表现出优异的品质,在2002年后接替“汕优63”成为全国种植面积最大的水稻品种。

    浏览 449赞 70时间 2022-07-19
  • 我是基里连科

    饥饿是人类的天敌。自从诞生的那一瞬间开始,人类就为了获得足够的食物而努力着。但是,在人类发展的漫漫长河中,饥饿却一直威胁人类的生命安全。这种状况直到20世纪70年代才得到改善。改善这种状况的人就是被世界各国誉为“杂交水稻之父”的中国科学家袁隆平。

    袁隆平,1930年9月1日生于北平(今北京),汉族,江西省德安县人,无派人士,现在居住在湖南长沙。他是中国杂交水稻育种,中国工程院院士。现任中国杂交水稻工作技术中心主任暨湖南杂交水稻研究中心主任、湖南农业教授、中国农业客座教授、联合国粮农组织首席顾问、世界华人健康饮食协会荣誉、湖南省科协副和湖南省政协副。2006年4月当选美国科学院外籍院士,被世界誉为“杂交水稻之父”。

    国际水稻研究所所长、印度前农业部长斯瓦米纳森博士高度评价说:“我们把袁隆平先生称为‘杂交水稻之父’,因为他的成就不仅是中国的骄傲,也是世界的骄傲。他的成就给人类带来了福音。”

    1953年,袁隆平于西南农学院。1964年开始研究杂交水稻,1973年实现三系配套,1974年育成第一个杂交水稻强优组合南优2号,1975年成功杂交水稻制种技术,从而为大面积推广杂交水稻奠定了基础。

    1980~1981年,袁隆平赴美任国际水稻研究所技术指导。1982年任全国杂交水稻顾问组副组长。1985年提出杂交水稻育种的战略设想,为杂交水稻的进一步发展指明了方向。1987年任863计划两系杂交水稻专题的责任。1991年受聘联合国粮农组织国际首席顾问。1995年被选为中国工程院院士。1995年成功两系杂交水稻,1997年提出超级杂交稻育种技术路线,2000年实现了农业部制定的中国超级稻育种的第一期目标,2004年提前一年实现了超级稻第二期目标。

    看着这一连串的成就,大家一定以为袁隆平培育杂交水稻之路一直顺利而平坦。其实,袁隆平教授培育杂交水稻之路充满了坎坷和艰辛。

    1960年袁隆平从一些学报上获悉杂交高粱、杂交玉米、无籽西瓜等,都已广泛应用于国内外生产中。这使袁隆平认识到:遗传学家孟德尔、摩尔根及其追随者们提出的基因分离、自由组合和连锁互换等规律对作物育种有着非常重要的意义。于是,袁隆平跳出了无性杂交学说圈,开始进行水稻的有性杂交试验。

    1960年7月,他在早稻常规品种试验田里,发现了一株与众不同的水稻植株。第二年春天,他把这株变异株的播到试验田里,结果证明了上年发现的那个“鹤立鸡”的稻株,是地地道道的“天然杂交稻”。他想:既然自然界客观存在着“天然杂交稻”,只要我们能探索其中的规律与奥秘,就一定可以按照我们的要求,培育出人工杂交稻来,从而利用其杂交优势,提高水稻的产量。这样,袁隆平从实践及推理中突破了水稻为自花传粉植物而无杂种优势的传统观念的。于是,袁隆平立即把精力转到培育人工杂交水稻这一崭新课题上来。

    在1964~1965年两年的水稻开花季节里,他和助手们每天头顶烈日,脚踩烂泥,低头弯腰,终于在稻田里找到了6株天然雄性不育的植株。经过两个春秋的观察试验,对水稻雄性不育材料有了较丰富的认识,他根据所积累的科学,撰写成了论文《水稻的雄性不孕性》,发表在《科学通报》上。这是国内第一次论述水稻雄性不育性的论文,不仅详尽叙述水稻雄性不育株的特点,并就当时发现的材料区分为无花粉、花粉败育和部分雄性不育三种类型。

    从1964年发现“天然雄性不育株”算起,袁隆平和助手们整整花了6年时间,先后用1000多个品种,做了3000多个杂交组合,仍然没有培育出不育株率和不育度都达到百分之百的不育系来。袁隆平总结了6年来的经验教训,并根据自己观察到的不育现象,认识到必须跳出栽培稻的小圈子,重新选用亲本材料,提出利用“远缘的野生稻与栽培稻杂交”的新设想。在这一思想指导下,袁隆平带领助手李必湖于1970年11月23日在海南岛的普通野生稻落中,发现一株雄花败育株,并用广场矮、京引66等品种测交,发现其对野稗不育株有保持能力,这就为培育水稻不育系和随后的“三系”配套打开了突破口,给杂交稻研究带来了新的转机。

    是将“野稗”这一珍贵材料封闭起来,自己关起门来研究,还是发动更多的科技人员协作攻关呢?在这个重大的问题上,袁隆平毫不含糊、毫无保留地及时向全国育种和技术人员通报了他们的最新发现,并慷慨地把历尽艰辛才发现的“野稗”奉献出来,分送给有关单位进行研究,协作攻克“三系”配套关。

    1972年,农业部把杂交稻列为全国重点科研项目,组成了全国范围的攻关协作网。1973年,广大科技人员在突破“不育系”和“保持系”的基础上,选用1000多个品种进行测交筛选,找到了1000多个具有恢复能力的品种。张先程、袁隆平等率先找到了一批以IR24为代表的优势强、花粉量大、恢复度在90%以上的“恢复系”。

    1973年10月,袁隆平发表了题为《利用野败选育三系的进展》的论文,正式宣告我国籼型杂交水稻“三系”配套成功。这是我国水稻育种的一个重大突破。紧接着,他和同事们又相继攻克了杂种“优势关”和“制种关”,为水稻杂种优势利用铺平了道路。

    1976年,袁隆平培育出的杂交水稻在全国范围内推广。当年,中国水稻的产量震惊了世界。在推广杂交水稻之前,较好的土地亩产也不过400千克。而袁隆平教授培育的杂交水稻平均亩产则达到了500千克以上。

    20世纪90年代后期,美国学者布朗抛出“中国威胁论”,撰文说到21世纪30年代,中国人口将达到16亿,到时谁来养活中国,谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡?这时,袁隆平向世界宣布:“中国完全能解决自己的吃饭问题,中国还能帮助世界解决吃饭问题。”其实,袁隆平早有此虑。早在1986年,就在其论文《杂交水稻的育种战略》中提出将杂交稻的育种从选育方法上分为三系法、两系法和一系法三个发展阶段,即育种程序朝着由繁至简且效率越来越高的方向发展;从杂种优势水平的利用上分为品种间、亚种间和远缘杂种优势的利用三个发展阶段,即优势利用朝着越来越强的方向发展。根据这一设想,杂交水稻每进入一个新阶段都是一次新突破,都将把水稻产量推向一个更高的水平。1995年8月,袁隆平郑重宣布:我国历经九年的两系法杂交水稻研究已取得突破性进展,可以在生产上大面积推广。正如袁隆平在育种战略上所设想的,两系法杂交水稻确实表现出更好的增产效果,普遍比同期的三系杂交稻每公顷增产750~1500千克,而且米质也有了较大的提高。至今,在生产示范中,全国已累计种植两系杂交水稻1800余万亩。

    1998年8月,袁隆平又向新的制高点发起冲击。他向时任国务院总理的提出选育超级杂交水稻的研究课题。朱总理闻讯后非常高兴,当即划拨1000万元予以支持,袁隆平为此深受鼓舞。在海南三亚农场基地,袁隆平率领着一支由全国10多个省、区成员单位参加的协作攻关大,日夜奋战,攻克了两系法杂交水稻难关。经过近1年的艰苦努力,超级杂交稻在小面积试种获得成功,亩产达到800千克,并在西南农业等地引种成功。目前,超级杂交稻正走向大面积试种推广中。

    知识点

    野生稻

    普通野生稻是栽培稻的近缘祖先。普通野生稻经过长年的进化,成为现代的栽培稻。但是在进化过程中,普通野生稻的许多优良基因被丢失。我国是世界公认的栽培稻的起源中心之一。浙江余姚河姆渡等地的考古表明,早在7000多年前,我们的祖先就已学会了栽培水稻。可以想象,他们在采集野生稻谷为食的过程中观察到自然落谷能萌发生长,于是尝试着播种野生的稻谷,又重复了收获和播种的过程,向种植水稻迈出了第一步。经过漫长的岁月,人们培育和种植水稻的技术越来越高超,终于使稻谷成为中国人餐桌上的主要食粮。与此同时,那些孕育了栽培稻的野生稻种也年复一年默默地生长在中国南方的池塘、沼泽中和山坡上,直到今天。

    浏览 475赞 89时间 2022-04-24
  • 横竖都是213

    水稻

    浏览 485赞 123时间 2021-10-24

杂交水稻是怎么诞生的?