从杂交到多年生:袁老的背影,正是我们前进的



袁隆平先生离开我们已经一年了,但他仍是我们抹不去的记忆。至今还有无数人受益于他的研究,也还有无数学者怀揣着“禾下乘凉”的梦想,朝着他手指过的方向砥砺前行。借这个特殊的日子,和大家分享这篇文章,一起纪念袁隆平先生,纪念那些年为水稻、为全人类都吃饱吃好共同奋斗的日子。

作者:辛业芸、黄志远、吕启明、符习勤、周承恕、朱立煌

作为袁隆平先生亲自指示成立的“水稻杂种优势机制研究组”的组长,朱立煌与袁先生的结识,始于20世纪80年代后期。当时国家“863”计划将两系法杂交水稻研究列为863-101-01专题研究项目,袁先生担任责任专家,中科院植物生理研究所的洪孟民是专家组组长,朱立煌是专家组副组长。那时每年都会在一起开会,研讨两系法杂交水稻攻关中遇到的问题和解决方案。袁先生也经常在会上介绍最新的研究进展,往往振奋人心,令人鼓舞。

从杂交到多年生:袁老的背影,正是我们前进的


两系法杂交水稻是袁先生提出的杂交水稻育种战略的第二步。杂交水稻育种战略将杂交水稻的育种,从选育方法上分为三系法、两系法和一系法三个战略发展阶段,即育种程序朝着由繁至简而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、亚种间和远缘种间杂种优势利用三个战略发展阶段,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。

当时处于攻关研究中的两系法杂交水稻也遇到一些波折,如在1989年长江中下游遇到盛夏异常低温,用来制种的光敏不育系在长日照条件下恢复可育,一反之前的常态,导致制种失败。许多人对这种失败产生担忧,但袁先生冷静思考,提出了培育雄性不育的起点温度不超过23.5℃的实用型光温敏不育系的技术策略,使两系法杂交水稻的研究走出低谷,鼓励大家有信心迎接挑战继续攻关。

我们觉得袁先生不但是善于研究,而且是愈挫愈勇的人,从失败中看到希望和前景。袁先生是一位战略科学家,他提出杂交水稻育种战略,对于作为两系法的下一步战略步骤的一系法杂交水稻的研究,他实际上也已开始涉足,并与美国国家水稻研究中心建立了合作;他一直认为,培育无融合生殖系来固定F1杂种优势是未来利用水稻杂种优势的最佳途径,因此在这方面有意安排开展了一些探索。

从杂交到多年生:袁老的背影,正是我们前进的


为此,他于1992年在长沙组织召开了水稻无融合生殖国际学术讨论会,由于无融合生殖特性的水稻材料在遗传学及胚胎学等方面研究,特别是将异属中的无融合生殖基因导入水稻的研究难度很大,一直处于探索阶段。如何发掘无融合生殖水稻资源,袁先生认为需要借助生物技术的途径来攻关。

袁先生注重杂交水稻技术的实际应用,在他60余年研究历程中,已带领他的研究团队由经典的三系法杂种优势利用,跨进具有独创意义的两系法杂种优势利用阶段,特别是1995年取得两系法杂交稻成功后,他迅疾步入超级稻研究阶段,将水稻杂种优势利用水平从应用研究的层面提高到极高的水平,使示范片的产量通过设定不同目标,从每公顷12吨达到每公顷16.5吨以上。尽管应用研究硕果累累,但我们认为袁先生对基础研究的重视,不仅在于他战略上的考虑,还有十分关注现代生物技术的兴起,他十分敏感地意识到充分利用分子生物技术将助力杂交水稻技术的发展。

这从他敏锐接受开展水稻基因组测序研究来重视杂交水稻的基础研究,可见一斑。那是1999年,在国内开展人类1%基因组测序的背景下,华大基因与中科院遗传研究所的学者准备实施水稻基因组的测序工作,找到袁先生讨论进行测序的材料,而袁先生也已了解前沿新兴的生物技术将对水稻杂种优势研究产生长远的特殊意义,因而确定加入这项测序研究。

在选择哪个水稻品种测序时他提出了主导性的建议,当时他有两方面的考虑:一是当时刚刚出来的超级杂交稻先锋组合两优培九表现非常好,已经展现风生水起之势;二是两优培九涉及籼粳亚种间杂种优势利用,而追求籼粳亚种间杂种优势利用是育种家们梦寐以求的目标。于是他亲自选定两优培九的父本9311作为测序研究对象。




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