
成果簡介 現代培育的新型秈稻雜交水稻被外國人譽為“東方魔稻”。1964年,袁隆平在中國首先開始了水稻雜交優勢利用的研究。1973年,世界上第一株秈型雜交水稻終于在我國培育成功。 歷史背景 縱觀幾千年的文明史,中國一直未能徹底擺脫饑餓的威脅。20世紀50年代末爆發的大饑荒,又一次奪走了中國成千上萬人的生命,糧食安全直接威脅到中國的穩定與存亡。在這樣一個時代背景之下,致力于選育水稻良種、提高糧食產量的雜交水稻技術也就應運而生。 創新歷程 中國自20世紀50年代起開始廣泛推行雜交玉米、雜交高粱的品系選育和制種技術。但是,水稻雜交育種方面的研究一直是薄弱環節。因為水稻是自花授粉作物,即雌雄同花,人工雜交制種困難。直到20世紀60年代,農業科技界仍然不敢想象能在生產中利用雜種優勢。
1960年春,當時是湖南省黔陽農校教師的袁隆平在早稻育種試驗中,發現一株性狀優異、穗大粒飽的水稻植株。他將這一植株的成熟種子收藏起來,第2年春天播在試驗田里。不久,長起來的植株越來越參差不齊。后來,稻苗揚花、灌漿、抽穗了,但是沒有一顆植株的性狀能超過它們的前代。經過長達兩年的深入研究與分析,袁隆平最終斷定他所發現的那株特別優異的植株是一株天然的雜交水稻植株。根據這一發現,袁隆平產生了一個大膽的念頭:既然天然雜種水稻具有第一代優勢,就應該通過雜交途徑讓這一優勢為生產服務。
中國人口眾多,大米供應是否充足事關國計民生,培育出高產優質雜交水稻是水稻大幅度增產的重要途徑。要在水稻上利用雜交優勢,必須培育出雄花不育的母稻,即不育系;給不育系授粉使其傳親接代后代仍然保持不育的保持系;給不育系授粉使其恢復正常結實,優勢又強的公稻,即雄性不育恢復系,三者缺一不可。
1964年,袁隆平在國內首次提出通過培育“三系”(雄性不育系、保持系和恢復系)利用水稻雜種優勢增加糧食產量的設想,并著手進行研究。1966年2月28日,袁隆平研究雜交水稻的第一篇論文《水稻的雄性不孕性》在中國科學院和國家自然科學基金委員會主辦的《科學通報》第17卷第4期上發表。他用科學的實踐證明,水稻具有雄性不孕性。他同時預言,利用雜交水稻的第一代優勢,將給水稻生產帶來大面積、大幅度的增產。
在國家科委和湖南省科委的大力支持下,由袁隆平主持的雜交水稻科研小組正式開展工作。為加快研究進程,袁隆平帶領學生李必湖、尹華奇組成三人科研小組,每年秋冬利用南方溫光資源,到云南、海南等地進行水稻材料繁殖。1970年在海南島,袁隆平和李必湖在當地農場技術員帶領下,找到一片野生稻,并找到雄花敗育的野生稻(簡稱“野敗”)。他們精心培育,終于獲得少量珍貴的種子,為“三系”培育打開第一個口子。為了支持雜交水稻的研究,1971年,農業部把雜交水稻列為重大科技項目,組織全國20多個科研單位攻關,與“野敗”進行回交轉育。
1972年,袁隆平和江西省萍鄉市農業科學研究所顏龍安等科技工作者分別育成了第一批水稻雄性不育系和保持系,但是仍然找不到恢復系,“三系”仍然不能配套,不能用于生產,試驗遇到了困難。為了尋找“恢復系”,科研人員對1000多個品種進行測交和篩選。廣西農學院教師張先程等先后在東南亞品種里找到了一批花藥發達、花粉量大、恢復率90%以上的恢復系。“三系”終于配套成功,育成了首批具有強大優勢和獨具特點的雜交水稻。1973年,在第二次全國雜交水稻科研協作會上,袁隆平正式宣布秈型雜交水稻“三系”配套成功。
重大意義和深遠影響 中國秈型雜交水稻育成,破除了長期以來國內外流傳的水稻這種自花授粉作物沒有雜種優勢的陳舊觀念,極大地豐富了水稻遺傳育種的理論和實踐,在國際上產生了巨大的影響。世界上許多著名水稻專家認為,中國的雜交水稻研究和推廣居領先地位。雜交水稻的育成,為水稻大幅度增產開辟了新的途徑,它的應用被稱為“新的綠色革命”,為改善人類的糧食供應立下了汗馬功勞。袁隆平也因此獲得了“雜交水稻之父”的稱號,并獲得了多項國際大獎。
到1976年,“三系”雜交稻在全國推廣228萬畝,這是我國水稻育種的一個重大突破。1981年,國務院將“國家技術發明特等獎”授予以袁隆平為代表的秈型雜交水稻科研協作組。1984年,湖南雜交水稻研究中心成立,成為國內外第一家雜交水稻的專業科研機構。
從黨中央、國務院到湖南省委省政府,都對雜交水稻研究給予大力支持。三系法獲得成功后,由袁隆平領銜的兩系法雜交育種技術研究迅速啟動。從1996年至今,第三代雜交水稻——超級稻育種計劃,在基礎理論和品種選育方面都取得了重大進展,屢屢刷新世界紀錄。
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