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每日一星|作物遺傳育種專家 顏龍安

中國工程院院士顏龍安是世界上最懂雜交水稻的人之一。

他最早育成“野敗”秈型不育系“珍汕97A”,并實(shí)現(xiàn)了雜交水稻的三系配套;利用“珍汕97A”配出第一個大面積推廣強(qiáng)優(yōu)勢組合“汕優(yōu)2號”,比常規(guī)水稻品種增產(chǎn)30%?!罢渖?7A”也是我國應(yīng)用時間最長、配組合最多、適應(yīng)性最廣、推廣面積最大的不育系。

中國雜交水稻界“一平二安”中的“一安”指的便是顏龍安。他從1962年大學(xué)畢業(yè)起從事水稻育種研究工作,如今82歲高齡仍堅持在科研一線。

來之不易的48粒種子

雜種優(yōu)勢是農(nóng)作物重要的生物學(xué)現(xiàn)象,玉米、高粱等作物都通過雜交變得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。那雜種優(yōu)勢是不是也能應(yīng)用在水稻上,讓人民吃上飽飯?

1970年,袁隆平和他的學(xué)生李必湖在國內(nèi)首次找到第一株天然雄性不育株(即“野敗”)。此后的工作是把“野敗”的不育基因轉(zhuǎn)入栽培稻,進(jìn)而育出生產(chǎn)上所需的不育系、保持系和恢復(fù)系,從而實(shí)現(xiàn)“三系”配套。

為了加快研究進(jìn)程,1971年,國家科委和農(nóng)業(yè)部決定組織全國性的協(xié)同攻關(guān)。正是此時,顏龍安來到了光熱資源優(yōu)勢明顯、適合育種繁種的海南島,一邊向袁隆平和其他研究者學(xué)習(xí),一邊更新自己的研究思路。

當(dāng)時大家的思路主要集中在從常規(guī)品種“南廣粘”中篩選不育材料上,進(jìn)展較緩慢,始終沒有找到一個能使雄性不育后代保持100%不育率的理想品種。

顏龍安認(rèn)為,雜交高粱的研究是從天然雄性不育株開始的,水稻可能也存在天然雄性不育株,研究重點(diǎn)應(yīng)該放在還沒有引起足夠重視的“野敗”不育材料(即野生稻)上,這樣通過遠(yuǎn)緣雜交,可能得到理想的結(jié)果。

后來,他和助手便選取了不同品種的水稻與“野敗”雜交,人工對300多朵穎花進(jìn)行異株授粉?!拔颐刻煲ㄊ鄠€小時一株一株、一穗一穗地觀察水稻成長,并記錄下來。實(shí)驗記錄就寫了10萬字?!鳖価埌哺嬖V《中國科學(xué)報》。

最終,他獲得了“野敗”與“二九矮4號”“珍汕97”等7個品種雜交的48粒種子。

增產(chǎn)稻谷千億公斤

帶著這48粒種子,顏龍安回到了家鄉(xiāng)——江西萍鄉(xiāng)。在陽春三月,將種子撒了下去。

帶有野生親緣的雜交后代種子休眠期較長,須進(jìn)行變溫處理,打破休眠期。但當(dāng)時沒有催芽用的恒溫箱。“只能采用土辦法。我把種子一粒粒洗凈,用濕潤的藥棉裹緊,再用塑料布包好,放進(jìn)貼身的內(nèi)衣口袋里,等著發(fā)芽?!鳖価埌驳闹掷钊陱V回憶。

野生稻是感光性強(qiáng)的短日照植物,雜交后代種子在萍鄉(xiāng)要進(jìn)行短日照處理才能抽穗揚(yáng)花。為了最大程度地減少48粒雜交種子的水土不服,在抽穗前,顏龍安每天都把禾苗從暗室里推進(jìn)推出,進(jìn)行遮光處理。就這樣熬到了9月中旬禾苗抽穗結(jié)實(shí)。

他卻發(fā)現(xiàn),這48個“孩子”長得參差不齊,高的比他個頭還高,矮的才剛到膝蓋,且“發(fā)育期”先后也不一致。如何讓雜交后代盡早穩(wěn)定,成了擺在顏龍安面前最大的難題。

帶著疑問,他慕名去請教華南農(nóng)學(xué)院教授張馨??汕》陱堒俺霾?,他一路從廣西追到云南。顏龍安記得,張馨一邊上下打量著他,一邊說,“小顏,你這種刻苦的精神十分可嘉,持之以恒,一定能取得好成果。”

“張教授給我的啟發(fā)很大。他指明,選擇株型形態(tài)像父本(即保持系)的進(jìn)行回交,穩(wěn)定可能更快。我恍然大悟,在此后的選育中只選擇穗型、粒型、株型都像父本的不育株。這縮小了選擇范圍,也更節(jié)省時間?!鳖価埌舱f。

為了加快育種進(jìn)程,顏龍安和其他研究人員春在萍鄉(xiāng),冬奔海南,一年選育兩次。在海南加代育種時,不時遭遇臺風(fēng),在臺風(fēng)來臨前,他們要把實(shí)驗禾苗一株一株挖起來,用臉盆、門板運(yùn)到山上,臺風(fēng)過后再運(yùn)下來。

1972年冬,顏龍安帶領(lǐng)團(tuán)隊終于育成了“二九矮4號A”和“珍汕97A”,并開始向全國提供不育系種子。他成為我國首批“野敗”不育系育種第一人。

據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部統(tǒng)計,1982年至2003年,以“珍汕97”不育系配組的雜交稻累計推廣種植18.744億畝,占全國種植雜交稻總面積的47.59%,增產(chǎn)稻谷1874.4億公斤。

貫穿一生的水稻情

“從25歲第一次接觸水稻起,這一生都無法脫離水稻研究了?!鳖価埌舱f。

1992年,顏龍安因為腦部長了一個鵝蛋大的瘤子,需要到北京做手術(shù)。他打著點(diǎn)滴上了開往首都的火車,臨開動時忽然急切地問妻子:“我曬在屋頂上的種子你幫我收起來沒有?”

妻子看著隨時有可能腦部大出血的丈夫,氣鼓鼓地回答:“沒有。”

那些種子中有10粒是他選育出的顯性核不育雜交后代,他急得要拔掉針頭。妻子心痛地責(zé)怪他:“你命都難保了,還想著那些種子,是不是瘋了?”一路上,顏龍安都在企盼萍鄉(xiāng)不要下雨。

一下火車,他第一件事就是給在家的孩子打電話:“把雜交種子收進(jìn)來,保管好!”

與水稻脫離不開的,還有顏龍安的孩子們。顏敏、顏稻、顏雄、顏成,他們的名字中暗含著這位父親的期許——盡快取得雜交水稻雄性不育系成功。

如今,顏龍安和他的團(tuán)隊正在進(jìn)行超級稻研究。他們把收集到的1000多份野生稻和優(yōu)異種質(zhì)資源作為基因源,從中提取高產(chǎn)、多抗、優(yōu)質(zhì)、適應(yīng)性廣等有利基因,將其集成到現(xiàn)有優(yōu)良品種中。

他說,“在大家吃不飽的年代,高產(chǎn)是雜交水稻的第一要求?,F(xiàn)在生活水平提高了,就要求科研人員把水稻品質(zhì)擺在更重要的位置。對品質(zhì)的追求是無止境的。”(見習(xí)記者劉如楠)

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