今天小编分享的科学经验:杂交水稻之父们(三),欢迎阅读。
作者:奶树
编辑:蝌蚪、AI 工具
对于绝大多数人来说," 杂交水稻 " 算不上陌生,而其背后的 " 杂交水稻之父 " ——袁隆平,也是家喻户晓。但在 " 杂交水稻 " 的研究发展过程中,还有不少没那么耀眼,却也浓墨重彩的名字值得被了解和记住。
在上一期故事的结尾,时间定格在 1986 年,57 岁的袁隆平意气风发地站在,首届杂交水稻国际学术讨论会的演讲台上,三系水稻的研究成果得到全世界的瞩目。然而,在今天的故事里,我们要把时间线往前倒一倒,回到袁隆平团队刚刚发现雄性不育系水稻 " 野败 " 的那个时刻。
在上期我们介绍过," 三系法 " 水稻包括不育系、保持系和恢复系,这些水稻的选育培育过程需要大量的研究和栽培。因此,我们这一期就聚焦那些在 " 野败 " 以后,其它同样重要的水稻种系和它们的发现 / 发明者们。
袁隆平先生发现的第一株雄性不育野败是前所未有的,但并非后无来者。后来出现了十几种雄性不育系水稻,其中同样重要的一种,是 1972 年利用海南的红芒野生稻和江西的莲塘水稻杂交培育出来的" 红莲型 " 不育系。
而发明这种不育系的,是来自武汉大学的朱英国先生。
朱英国先生(左一)
朱英国,1939 年出生于大别山山区的一个贫苦山村。在那个抗日战争时期,吃不饱饭是家常便饭,他的童年充满了艰辛。这让他深深体会到让大家吃饱肚子的重要性。
1959 年,朱英国走出大山,报考了武汉大学植物遗传系。1964 年,当袁隆平开始寻找不育系水稻时,朱英国留校工作,开始了自己的水稻研究事业。1971 年,全国水稻研究者都意识到加快研究进度的重要性,海南岛成为了繁育效率更高的地方。那时,袁隆平的工作也逐渐被大家所知。
朱英国和同事们在 11 月带着 1000 多袋种子前往海南岛种植繁殖,随后在 4 月转战湖北,9 月秋天再去广西南宁。他后来调侃自己是" 水稻候鸟 ",每年都在中国南方随着水稻成熟繁殖的时节四处奔波。这也是当时一大批水稻研究者的真实写照,几乎每一位水稻研究者都自称是 " 水稻候鸟 "。
70-80 年代在武汉大学试验田里的朱英国
在这段时间里,他们完成了继袁隆平的 " 野败 " 之后的,又一个雄性不育系—— " 红莲 "。
在这里,我们想补充一点,不同的不育系水稻之间,没有哪个品系更好的说法。之所以要开发更多的不育系,是因为和其搭配的保持系和恢复系并不容易找到。虽然我们现在知道了水稻不育现象背后是一些特定基因导致的,但在当时,基本上只能依靠经验来做判断。例如," 野败 " 和 "ABC" 水稻可以组合,但 "DEF" 水稻就不能配合,然而红莲可能可以与 "CDE" 水稻配合。这就是开发新不育系的意义,即给杂交水稻带来更多可能性。
同时,丰富的水稻品系也能让不同地区都有适合种植的杂交水稻。后来,红莲系杂交水稻得到了大力推广,累计种植超过一亿亩。此后,朱英国团队还进一步培育出了 " 马协 " 型不育系,这是马尾粘野生稻和协青早选水稻的后代。同时,他们后来也弄清楚了红莲系的分子机制。
此外,我们还可以快速回顾一下不育系水稻的历史中其他几个重要的名字。
1965 年,在袁隆平刚发现杂交水稻不育,但文章还未发表的时候,云南农业大学的李峥友先生也在云南高原发现了雄性不育的水稻,并在随后的几年里培育出了滇型不育系。
1972 年,与朱英国同期,四川农业大学的周开达,利用西非的水稻品种甘比亞卡,培育出了冈型不育系。
通过这些时间点,大家可以了解到,他们的贡献实际上是与袁隆平同时、且独立的,也可以说是齐头并进了。而不育系的发展如此繁荣,三系水稻理论整体的培育和优化也得跟上。
在海南发现野败并初步培育之后,1971 年全国 19 个省的科学家们前来学习,共同开展了水稻的三系育种项目,其中好几位可以称得上是袁隆平三系水稻理论的发扬光大者;最具代表性的,是当时 34 岁的江西人颜龙安和 31 岁的福建人谢华安。
颜龙安于 1937 年出生在江西萍乡,童年时期经历了抗日战争、山区农村的艰苦生活、战乱饥荒等各种苦头。当然,这些情况可以算是当时的农业科学家的 " 共同点 " 了。
颜龙安先生
1962 年,颜龙安从江西农学院毕业后,主动申请在农业局工作。1971 年,他与全国其他代表一起参与杂交水稻的协作突破瓶頸,并在海南学习期间见识到了袁隆平的 " 野败 "。拿到 " 野败 " 后,颜龙安和他的同事进行了各种杂交实验。虽然 " 野败 " 发现后,大家并不确定它是否能稳定不育,但每个人都在尝试。
1972 年,颜龙安团队成功研发出野败的后代珍汕 97A,这是后来使用最多的不育系品种,几乎全中国一半的杂交水稻都来自珍汕 97A。
因此,颜龙安被誉为" 杂交水稻之母 "。
这里称之为 " 之母 " 并非出于性别,原因之一是袁隆平先生是杂交水稻之父,另一方面是雄性不育系水稻,实际上是杂交水稻的母本。因此,他开发的珍汕 97A,才是真正所谓的杂交水稻之母。
而另一位人物,谢华安先生,1941 年出生于福建龙岩,1964 年从福建龙岩农业学校毕业,之后也逐渐开始接触水稻培育。1972 年,随着全国杂交水稻研究热潮的兴起,他来到了海南。他的研究方向是三系水稻中的恢复系,经过八年的反复试验,终于在 1980 年培育出了后来大多数杂交水稻的父亲,提供雄花的" 明恢 63"恢复系水稻。
从 20 世纪 80 年代到 21 世纪,全国将近一半的杂交水稻的父亲都是明恢 63。后来,谢华安将明恢 63 与颜龙安的珍汕 97A 相结合,培育出了汕优 63 系,这是杂交水稻中的佼佼者,从 1986 年到 2001 年,汕优 63 都是全国种植最多的水稻品种,几乎在全国各地都占据了主导地位。
朱英国、袁隆平与谢华安(左 1-3)一起视察红莲型水稻
在三系水稻的培育方面,除了他俩,还有来自广西的李丁民先生选育了强恢复系,来自福建的杨聚宝先生在 1975 年开创了早期第一代的杂交水稻,来自安徽的吴让祥先生开发了杂交水稻保持系等等。
来自全国 19 个省份的 50 多位科学家,带着野败的星星之火,前往了全国各地,这星星之火可以形成燎原之势。
说完不同品系,咱们再来聊聊口感和味道。
此前在丁颖先生的故事里,我们提了一嘴水稻的两种主要分类:籼稻和粳稻。籼稻通常被称为南方大米,其形状较长,而粳稻则是圆形的北方大米,这也是这两种水稻的主要种植区網域。
尽管我们并不过多讨论哪种大米更好吃,但之前的研究故事都是在籼稻上开展的,这主要是因为杂交水稻的研究最早在南方进行,而且粳稻的杂交培育也相对困难。
不过,这个观点是袁隆平提出的,当时北方的一位专家对此表示反对。当时有一种说法叫 " 南袁北杨 ",有点类似于武林争霸," 袁 " 指的是袁隆平,而这位 " 杨 ",名叫杨振玉。
杨振玉先生
杨振玉,1927 年出生于江西丰城,这个被誉为 " 杂交水稻之父 " 的故乡,也孕育了袁隆平、颜龙安等杰出人物。然而,杨振玉的青年时期与上述几位略有不同。
1949 年,他考入上海复旦大学法学院,但学习过程中,他深感 " 鲁迅先生 " 的话 " 学法救不了中国人 ",于是毅然转专业至农学院。
随后朝鲜战争爆发,杨振玉积极响应号召,参军加入中国空军,实现了袁隆平未能实现的梦想,从华东奔赴鸭绿江,参加战斗。战争结束后,他再次在东北考入沈阳农业大学,重新学习农学。此后,他在辽宁省农科院水稻研究所工作了一辈子。
早在 1971 年前后,杨振玉得知袁隆平正在研究杂交水稻,他主动提出:不仅南方的籼稻可以杂交,北方的粳稻也应该能够杂交。
然而,粳稻的杂交难度更高,尤其是寻找袁隆平理论中,三系里的恢复系在粳稻中的基因型难以寻觅。杨振玉的解决方案是利用不同品种的籼稻与粳稻杂交,通过 " 搭桥 " 的方式,尝试将籼稻中恢复不育的基因一步步转移到粳稻中,经过不断尝试,1973 年,当袁隆平宣布籼稻的三系配套完成后,仅隔一年,杨振玉的粳稻三系杂交系统也宣告完成。
在未来的二十多年里,杨振玉如同候鸟一般,每年都在沈阳和三亚之间穿梭,成为水稻之父中飞行距离最长的一位。
虽然前面提到过 " 南袁北杨 ",但他和袁隆平的关系其实更像是 " 君子之交,和而不同 ",两位学者之间的友谊深厚,尽管他们在籼稻杂交优势还是粳稻生产效率哪个更大这个问题上存在分歧,但两人的目标其实是一致的。
袁隆平(左一)与杨振玉(左二)在水稻田合影
这三条支线故事,只是众多杂交水稻研究的冰山一角,近百位科学家在七十年代初期,一起协力完成的三系杂交水稻研究。当时国内的大环境并不明朗,我们之前提到袁隆平的水稻田就曾遭到暗中破坏,其他地区的科学家可能也面临类似困境。
1978 年,四人帮被粉碎。随即国家召开的第一届全国科学大会,邓小平在大会上提出了的 " 知识分子是工人阶级的一份子 ",为科技工作者们正名。大会上表彰了 1192 名全国各界的科研代表,颁发了全国科学大会奖。当时众多获奖人中,就有杂交水稻之父袁隆平,同样还有我们刚刚提到过的朱英国、李峥友、周开达、颜龙安、杨振玉等人。
另外,我们还想补充一点,上述提到的这些为杂交水稻做出贡献的前辈们,如朱英国先生在 17 年去世,李铮友先生在 18 年去世,杨振玉先生在 22 年去世。我翻阅了很多在他们去世后的新闻报道,才找到这些资料。
甚至现在,他们的名字都鲜为人知。
既然三系水稻理论被不断优化和发展,杂交水稻的推广和生产步入正轨,袁隆平和各位水稻工作者的任务就结束了吗?
答案当然是没有。袁隆平深知,要实现他的 " 禾下乘凉梦 ",杂交水稻研究还有很长的路要走,至于具体是如何实现、都有谁参与,就放在下一篇、也是我们《杂交水稻之父们》最后一篇里给大家来讲了。
当然,如果你想提前了解后续的故事和细节,也欢迎在各个主流中文博客平台以及苹果 Podcast 中,找到我们的播客平台 kiwiFM,收听完整的音频节目,可能比文字更加有趣和生动。
部分参考资料:
● 《袁隆平口述自传》袁隆平口述,辛业芸整理
● 《梦园大地——袁隆平传》姚昆仑
● 《改变世界的一粒种子:记杂交水稻之父袁隆平》
● 维基百科相关词条
● 杂交水稻研究 50 年 . 朱英国 . 科学通报
● 奋斗到最后一息的朱英国院士 . 武汉大学报社
● 将热血洒在丰收的土地上 . 李途遥
● 谢华安院士:我的毕生目标是让大家吃得好 . 刘晓宇
● 95 岁杂交稻奠基人走了," 南袁北杨 " 俱往矣 . 环球人物网