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  • 上天入地 端牢国人饭碗

        中国有13亿多人口,是粮食生产与消费大国。作为粮食作物里的“主力军”,70年来,我国水稻育种科研经历了从无到有、从弱到强的艰难历程。一代代科学家为了人民能够吃得饱、吃得好,不畏艰辛,刻苦科研,终于“用占世界7%的耕地,养活了世界约22%的人口。”

        78岁的中国科学院院士、福建省农业科学院原院长谢华安研究员是在水稻领域深耕的代表人物之一。他主持培育的“汕优63”累计推广近10亿亩,增产粮食700多亿公斤;他主持培育的六个超级稻品种已推广8000多万亩;他主持研制的再生稻品种与栽培技术七次刷新再生季单产世界纪录……    “水稻的品种需要不断推陈出新,因为品种抗性会不断变异,病菌不断分化,然后又需要新品种来取代。”也正因为如此,谢华安坦言科研之路没有终点,水稻育种是他一辈子热爱的事业。

        汕优63“挽救”了杂交水稻

        1941年,谢华安出生于福建闽西龙岩市新罗区的一个贫困家庭。至今他都不能忘记,几十年前,外婆离世前最后的愿望——吃一口稀饭,都没条件满足。

        上世纪70年代,杂交水稻良种的选育工作在全国范围内大规模展开。彼时,谢华安刚到永安农业学校任教。课余,他接触了杂交玉米等作物的生产管理和栽培,并且自己做有关植保的测报试验。1972年,谢华安被调到三明地区农科所工作,开始了水稻育种科研生涯。

        1973年,我国籼型杂交水稻科研协作组的袁隆平等人,在世界上首次培育成功了强优势的籼型杂交水稻,很快得到推广。这也是我国第一代杂交水稻。

        谁能料到,1980年前后第一代杂交水稻突遭“打击”。“种植了5年左右,开始大面积发生稻瘟病。尤其四川等地,不少群众要告状。”谢华安说,当时因为稻瘟病的暴发,杂交水稻面临着是否要继续发展的问题。

        在那样的情况下,谢华安沉住气,到经常发生稻瘟病的省市去采集样本,分析病因,反复试验……他首先培育出了恢复系“明恢63”,接着在经过前期多个品种的更迭、连续参加四年国家区域试验后,稻瘟病抗性强、丰产性更好的“汕优63”终于于1984年被审定,从此风靡我国水稻种植地区。

        “汕优63”的成功,很快让谢华安声名远播。“杨守仁教授曾当面告诉我,老谢,第一代杂交水稻出问题,你的顶上去了,是你拯救了杂交水稻的命运。我觉得这话有点过奖了。”谢华安说。

        哪里的水稻病重就去哪里

        谢华安为什么能够成功?除了他对水稻育种的热爱和坚持,除了自身早先积累的一些农业科研经验,背后更有他和科研团队屡败屡战、反复试验、不畏困难的科研精神。

        “科研没有捷径可走,水稻育种更是这样。”谢华安介绍,与电子工业科研试验等相比,水稻育种科研面临更多自然条件制约和不稳定性。“汕优63”之所以抗病,有一个重要的因素就是,他和团队在选种时,每年都将水稻材料放到稻瘟病最重的地方去筛选、鉴定。“年年都在不同的病重地区,经受考验。从选种开始研究其抽穗,穗粒数多不多,结实率高不高等,整个环节综合考察。”

        具体到试验而言,需要从数以千百计的材料中来耐心筛选,“植物育种需要有两个亲本,一个父本一个母本。要不断试验,希望选择到将父母本的优良农艺性状综合在一起的后代个体。既要丰产性比较好,也要把抗病性结合进去。”谢华安介绍,两个亲本杂交后,从F1代到F2代,一直要到F4代植株各方面性状才比较稳定。

        “F1代就是两个亲本杂交。F2代种子种下去就分离了,有高有低有的像父本有的像母本,群体分离很严重。到F3代,要从一个组合里选几十个单株,几十个中又比较哪一个好。一直到F4代才选出来,跟别的种子进行比较试验,然后进一步扩大试验,扩大试验以后表现不错再种下去,再进行产量测试……”谢华安介绍,产量测试确定后,还要参加省级统一试验,完毕后继续参加第二年试验,而后进入第三年生产试验,生产试验比较好才可以进入品种审定。审定合格就说明这个品种“毕业了”,可以参加生产应用。

        种子上天育出航天超级稻

        上世纪80年代,在杂交水稻种植发展逐渐稳定之后,国家渐渐开始让“种子上天”。谢华安开始将科研精力瞄向了航天诱变育种。

        “1996年,我们开始搞航天诱变育种,要利用航天辐射育种技术进行超级稻研究。国家卫星多次上天,都会搭载一些动物植物微生物,回到地面来选择。”谢华安说,在当时,他的主要精力和方向依旧是选好种子,通过卫星搭载上天,回到地面上再选择,如此反复试验和论证。

        真正的难处,并不在“上天”和“落地”,而是种子的选择。“选择上天的种子,不是那么容易就能选好,同样要加代,同样要经过反复试验来一代一代地选,当时我不断在福建奔波,冬天就到海南三亚、陵水和乐东三个基地去试验加代,一待就是好几个月。”

        让谢华安没有失望的是,经过他和科研团队多年的不懈努力,他们在多次参加省级试验评比后,相继育成了航1号、航2号恢复系、特优航1号、Ⅱ优航1号等几个航天超级稻品种。“可以说,航天诱变育种,目前在国内真正用于生产实践、种植面积较大的就是航1号、航2号。2001年以后,累计大概有一千多万亩在全国推广应用。不论产量、质量还是抗病性,优势都比较明显。”谢华安说。而据了解,谢华安及其团队总共培育出的5个超级稻品种,目前已推广8000多万亩。

        “水稻的品种需要不断推陈出新,因为品种抗性会不断变异,病菌不断分化,然后又需要新品种来取代。”也正因为如此,谢华安坦言科研之路没有终点。虽然如今,谢华安下到田地里搞研究的时间相对不太多了。他的主要工作是在福建省农业科学院水稻研究所带好四五十人的科研团队,但他坦言,水稻育种是他一辈子热爱的事业,“更多是给他们把方向,把团队带好,多给国家培养出一些优秀人才。”          

        大事记

        ◎1959年

        黄耀祥启用矮生性主基因sd-1,育成了我国第一个杂交矮秆籼稻品种“广场矮”,使我国矮化育种走在世界前列。

        ◎1973年

        袁隆平等人首次培育成功强优势的籼型杂交水稻。

        ◎1980年冬

        福建省农业科学院谢华安培育出恢复系“明恢63”。次年培育出杂交水稻品种“汕优63”,这个品种由于抗瘟性强等特点迅速风靡。

        ◎1987年8月5日

        我国发射的第9颗返回式卫星首次搭载了青椒、小麦、水稻等一批种子,开始了我国太空育种的有益尝试。

        ◎1999年

        我国宣布在世界上率先育成超高产杂交水稻——“超级稻”。

        ◎2001年

        中科院、国家计委、科技部联合宣布我国科学家完成了水稻基因组的“工作框架图”,标志着我国进入世界基因组研究的前列。

        ◎ 2016年    我国新品种权申请量2523件,比五年前翻了一番,位居国际植物新品种保护联盟成员第一。本报记者 李松林福建农科院水稻研究所 供图