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    水稻育種者黃富和神奇數字組合“2115”的故事
    發布日期:2021/9/13 12:39:37     瀏覽量:5709

    成都,崇州,沿著一條50多公里長的稻香旅游環線前行,茫無邊際的稻田不斷躍入眼簾。憑借都江堰的滋養,10萬畝優質糧油種植區在這里呈現出一幅“沃野千里、美田彌望”的壯闊畫卷。稻田深處,也藏匿著四川水稻育種、栽培和產業振興的諸多密碼。

    四川農業大學現代農業研發基地(崇州)的幾百畝水稻試驗田就藏身其間。夏日酷暑,是水稻育種的關鍵時節,每天正午,是四川農業大學教授黃富團隊成員們在稻田里最忙碌的時刻。

    抬眼望去,試驗田和其他稻田并無二致,低頭細看,只見試驗田里插滿了寫著不同數字符號的小小標識牌,“上千個?!秉S富道。

    在這數以千計甚至萬計的水稻品種材料中,展開系統性研究,幾十年如一日,不停測配,選育,創制,追尋水稻育種新的希望和無限可能——這是所有水稻育種專家的狀態,黃富也不例外。

    這個過程充滿艱辛,更可怕的是不確定性,“可能一輩子都無法尋得一個好品種?!秉S富感慨。

    也許,黃富是“幸運”的。在水稻育種界,有一個神奇的數字組合“2115”,它的培育者就是黃富。

    這個數字組合先后“誕生”了18個雜交水稻品種,其中包括長江上游種植面積最大、“四川有好米”的杰出代表“宜香優2115”,也包括正被寄予厚望的新品種“川康優2115”。

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    黃富在崇州的試驗田里忙碌。楊都 攝

    先認識“2115”的代表作

    借助無人機,俯瞰崇州10萬畝優質糧油種植區,從不同的視角,我們在廣闊的稻田里能尋找更多的秘密。

    立秋之后,沉甸甸的稻穗掛上枝頭,原本綠油油的稻田不斷泛黃,此時的稻田,仿佛開啟了從綠色向金黃轉變的魔幻輪盤,每天,隨著色彩的變化,豐收的氣息越來越濃郁。

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    無人機掠過一片稻田,彩色紫稻勾勒的“川康優2115”幾個碩大字樣,顯得格外惹眼。

    這里試種就是水稻新品種“川康優2115”,崇州試種面積2000多畝,“諸多指標超過宜香優2115”,站在稻田旁,試種戶楊福明對即將到來的豐收充滿期待。

    哪些指標讓楊福明如此充滿期待?黃富給出一組專業數據,并做簡潔明了的解說:

    “川康優2115”千粒重33.5克、長寬比3.2,比“宜香優2115”的32.9克和2.9大,米質達部標優質二級,即“米更好看,飯也好吃”。株高114.5厘米,比“宜香優2115”的117.4厘米矮,即“抗倒性更強”。兩年區試平均畝產629.38公斤,比“宜香優2115”的603.9公斤高,即“豐產性更強”。

    黃富自我評價:它是“優等生中的優等生,在外形呈現和品質呈現上更佳”,“在具備‘宜香優2115’所有優點的基礎上,再次實現了高質、高抗、高產、高適、高效新品種選育的重大突破”。

    “川康優2115”為何與“宜香優2115”比?那“宜香優2115”到底是什么?

    在講述“宜香優2115”之前,先從我們消費者角度來理清認識:

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    資料圖片

    我們吃米,一般關注的是大米品牌,并不深究它來源于什么水稻品種,所以對“宜香優2115”“川康優2115”這類水稻品種名稱是陌生的。

    但對每一位農戶來說,種什么水稻品種?僅僅在四川,面臨的選擇就有上千種。對這些帶數字符合或不帶數字符號、名稱繁雜的水稻品種名稱,他們就特別的熟悉而親切。

    有了這樣的認識,我們就明白,我們日常吃的某粒米,就可能是“宜香優2115”,而我們并不知道。

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    資料圖片

    “宜香優2115”自2011年和2012年通過四川和國家審定,從2016年開始,就已成為我國西南稻區年推廣面積最大的品種。在“天府良倉”崇州,種子經銷商告訴我們,這里超過6成稻田種的是“宜香優2115”。

    權威數據顯示,2012至2020年累計示范推廣1500余萬畝,生產優質稻谷78億多公斤,新增社會經濟效益67億多元。

    業內普遍認為,“宜香優2115”的成功選育,終結了“蜀中無好米”時代。

    它更是諸多榮譽加身:2015年被農業部確認為超級稻,成為西南稻區首個國標二級優質超級雜交稻品種。2018年度獲得了四川省科技進步獎一等獎。2019年榮獲四川省“稻香杯”優質米特等獎。2020年獲評中國“十大優質秈型超級稻品種”和“2020年度中國農產品百強標志性品牌”,被譽為“中國泰米”。

    因此,“宜香優2115”連續16年次被遴選為國家和省級主導品種,3次被四川省政府和農業主管部門確定為“重點推廣的優質稻品種”。

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    資料圖片

    四川是我國水稻育種大省,每年雜交水稻新品種層出不窮,但要打好種業翻身戰,渴求的還是突破性品種。

    “宜香優2115”的成功,帶來喜悅之余,更多的是責任。幾年前,有領導就曾問黃富團隊:宜香優2115已成西南第一大單品,你們還能培育出更好的品種嗎?

    也許,“川康優2115”就是黃富今天想交的答案,至少在他心中希望這是一份可以上交的答卷。

    “2115”到底是什么?

    講到這里,我們依然還不明了,這些名稱里,數字“2115”到底是什么意思?“宜香優”“川康優”又代表著什么?它們有何區別?

    在解開這些疑問前,我們先簡單普及一下雜交水稻知識。

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    水稻,作為禾本科植物的一種,屬于雌雄同株。雌雄同株,自花授粉,不跟別人“耍朋友”,就只能等自身慢慢進化。

    水稻是為人類服務的糧食作物,這樣被動等待它自然進化,人類可等不起。必須要主動培育更優秀的下一代,不要讓它只跟自己玩,也就是“水稻雜種優勢利用”。

    如何做到這一點呢?簡而言之,就是先要讓它不具備自花授粉的條件,也就沒有雄性特征,不自交,業內即稱“不育系”。有了不育系做母本,就可以另找父本了,業內稱之為“恢復系”,即恢復可育性,雜交誕生優秀的下一代。

    目前,雜交稻育種存在“兩系法”和“三系法”之分。三系法,多一個“保持系”。要讓“不育系”繼續保持不育,還要找個“父親”來培育下一代“不育系”,這個父本就是“保持系”。

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    黃富在稻田里指導團隊。楊都  攝

    有了這個知識基礎,我們就好來認識這些水稻品種名稱了。

    “2115”是什么?就是那個“恢復系”,是父本代號,全稱叫“雅恢2115”?!把呕?,在雅安創制的恢復系的意思,當年它是在雅安試驗基地創制的?!秉S富回憶著。

    原來,每一個雜交水稻品種名稱,就帶著父本和母本的信息。

    “宜香優2115”的母本,即叫“宜香1A”,由宜賓市農業科學院選育的不育系。

    那么“川康優2115”的母本是誰?“川康606A”,四川省農科院副院長、國家水稻產業技術體系崗位專家任光俊帶團隊創制而成的不育系。

    “宜香優2115”和“川康優2115”呢,是“同父異母”的兄弟。

    這個簡短的介紹,只是為了幫助認識,不那么嚴謹,水稻育種的艱難與復雜也遠非我們能夠想象。正如雖然袁隆平院士的故事家喻戶曉,但很少有人真正明白他的偉大在何處。

    有心人曾幫助黃富計算,從創制雅恢2115,到與宜香1A配組,再成功育成宜香優2115,“歷經18年艱難探索”。

    任光俊創制出長粒型優良食味香稻不育系“川康606A”,也“經過近10年的潛心攻關”。

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    黃富團隊成員正在授粉。楊都 攝

    “2115”配組出一個又一個廣受好評的水稻品種,意味著“雅恢2115”有著強大的優良基因。

    “雅恢2115的確‘天賦異稟’,它的創制對西南水稻發展至關重要?!秉S富解釋,雅恢2115聚合了6個抗稻瘟病基因、5個大?;?、4個優質基因等20個有利基因,實現了抗稻瘟病、抗稻曲病、大粒優質、高配合力、高肥效和抗倒伏等多個優良性狀的聚合,為雜交稻新組合選育奠定了堅實基礎。

    “2115”是如何誕生的?

    “天賦異稟”的雅恢2115到底是如何誕生的?20多天前,我們在孤立于試驗稻田中的簡易工棚里和黃富暢談,追尋答案。

    當時正值水稻開花育種期,酷夏正午,工棚被高溫烘烤,黃富團隊的成員們更是冒著毒辣的太陽,腳踩水田,穿梭擺弄套著紙袋子的水稻。

    他們在干什么?為何水稻會套著袋子?

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    黃富團隊成員正在授粉。楊都 攝

    “我們在給水稻進行人工授粉?!眻F隊成員之一的李德強博士解釋,水稻花粉的存活時間非常短,在一天中最熱的中午開花正盛,要趕在這個時候授粉最佳。制雜交種,紙袋子是做隔離用的,以免品種間竄粉導致雜交不成功。

    這樣的實驗過程,要在田里種植的近千份品種材料間不斷組合、測配。

    20多年前,“2115”,就和今天稻田里的近千個標簽一樣,微不足道地插在雅安基地的稻田里。

    “水稻育種是一個長期而復雜的工作,我們通常以5年為一個單位來計算工作時間,期間還要陪水稻度過一次次烈日、汛期、病蟲害等的考驗,這還不一定能培育出一顆好米?!惫づ锢?,黃富的思緒回到20多年前。

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    試驗田邊,黃富與川農報采訪團隊合影

    1986年,黃富從西南農業大學植物保護專業畢業,進入省農科院水稻高粱研究所工作,稻瘟病等研究卓有成效。2003年,黃富作為人才引進到四川農業大學?!澳菚r,學校在雅安雨城區草壩鎮建有試驗基地,在海南三亞市崖州區設立南繁基地,我開始系統開展水稻抗病育種研究?!?/span>

    “2115”被發現的驚險一幕,發生在2年之后。

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    黃富和“宜香優2115”合作團隊。資料圖片

    2005年9月,到了水稻收割季,試驗田的雜交稻新組合同樣收割上來,進行米質檢測,這時,黃富團隊突然發現一粒大米外觀品質極佳。

    然而,團隊對其父本展開追溯時,居然找不到。因為當初經驗不足和條件限制,所有科研材料都沒有備份。再追溯,發現這份材料在田間選種時因植株葉片偏長已經被淘汰了。

    但黃富心里已經明白,這就是自己日思夜想的優質新材料。他心急如焚地跑到雅安草壩基地,一頭扎到田間,一根一根地尋找?!澳鞘且粋€黃昏,我找到了它,該株系稻樁?!秉S富回憶這個瞬間,眼里依然泛著光。

    這根稻樁的株系就是“雅恢2115”,隨后,這株稻樁被搬運到海南繁種,“雅恢2115”的歷史從此開啟。

    那?!肮趋狼迤妗钡拇竺?,其稻種后來定名為“宜香優2115”。

    回顧這驚險一刻,黃富感嘆:“偶然中有必然,不然至少還要煎熬10年,甚至一事無成”。

    “2115”的故事還將延續

    今天,站在崇州基地的稻田里,李德強也許再已不會遭遇黃富當年的驚險一幕,有了自己老師幾十年的科研基礎和經驗呵護,再多的材料都能精準追溯。

    “偶然中有必然?!痹诘咎锕づ锢?,聽著黃富講述他的育種經歷,聽得越多,對這種必然,我們感知變得更清晰。

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    資料圖

    2003年,黃富開始搞育種時,四川水稻三系育種水平已處于國內領先地位,競爭十分激烈?!鞍肼烦黾摇蹦苡惺裁闯删??黃富當時并不被看好。

    然而,我們把時間軸再往前拉,會發現這個“半路出家”只是他人的判斷,黃富似乎是“有備而來”。

    在人們粗淺的認識中,雜交稻高產但不好吃。過去,為了解決溫飽問題,高產的確長期是水稻育種的主攻方向。

    黃富從進軍水稻育種界之初,就在尋找新的突破口,并不在高產上打轉轉,通過系統分析、總結和反思,他確立的主攻方向聚焦在抗病和優質。

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    黃富團隊成員正在授粉。楊都 攝

    為什么是抗???

    水稻是我國重要口糧作物,其產量高低和質量優劣事關國家糧食安全。稻瘟病是危害水稻的最大病害,一般減產10~20%,重者導致絕收。稻曲病是危害水稻的主要病害,病菌產生的毒素嚴重影響稻米品質,危及食物安全。

    西南稻區寡照、高濕、晝夜溫差小,特別適宜于稻瘟病和稻曲病發生流行,對水稻品種的抗病性要求更高。

    抗病,切中要害,而黃富更是蓄勢多年,具有自身專業優勢。

    早從1992年開始,黃富從事植保研究的時候,就有意識通過構建高效精準抗病性鑒定技術,重點利用有效抗病基因,向育種方向發展。

    這個相當于打基礎的階段,歷經10余年,黃富自我總結“收獲了三個里程碑式的成果”。

    第一個,是和中國農業大學彭友良教授團隊合作創建了離體葉片劃傷接種技術和依據室內抗小種譜測定鑒選抗瘟水稻品種的新技術體系。

    第二個,在這套新技術體系的鑒選下,從3000余份國內外種質資源中發現了“IRBN92-332”,這是一份兼具高抗稻瘟病、大粒和低堊白等優良特性的種質資源。

    第三個,創制出了雅恢2115。黃富介紹,雅恢2115就是利用IRBN92-332與瀘恢17雜交和回交,集成運用抗性精準鑒定、南北穿梭選育、早代配合力及米質測定等多種方法。

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    水稻科研團隊開展田間跟蹤。視頻截圖

    優質又意味著什么?

    今天,雜交水稻也好吃,早已改變了人們的刻板印象。順應市場對優質稻米的需求,追求品質,也就是“好吃”,也已經成為雜交水稻育種的重大方向。

    但在10多年前,黃富就已經捕捉到這一新方向,在稻米品質上實現了搶先發力。

    為推動優質水稻種植推廣,四川創辦了“稻香杯”評選,入選“稻香杯”,也就意味著成了優質水稻的代言。

    “稻香杯”最新一屆是第六屆,去年年初公布獲獎名單,特等獎5個,“宜香優2115”赫然在列。其中還有一個叫“川康優絲苗”,它的母本材料叫“川康606A”?!耙讼銉?115”的父本和“川康優絲苗”的母本組合,就是“川康優2115”。

    “2115”的故事還在延續。

    今年內,“川康優2115”將通過國家審定,正式推廣種植拉開大幕?!耙讼銉?115”也將通過武陵山區國審,同時進入了長江中下游區試,潛力還在釋放。

    這,都將為四川打好種業翻身仗、確保國家糧食安全及鄉村振興奠定堅實基礎。

    堅定落實糧食安全戰略,我省在2020年糧食豐收的基礎上,明確2021年全年糧食種植面積和產量“只增不減”。

    只增不減,意味著跳起摸高。2020年,我省糧食產量705.5億斤,是近20年首次突破700億斤,2021年,還要再增2.5億斤,達到708億斤;種植面積還要再增31.1萬畝,達到9500萬畝。

    如何確保完成這一任務?水稻作為我省種植面積最大的糧食作物,其生產無疑至關重要。

    當前,從川南到川北,從成都平原到山丘河谷,水稻生長,先后進入分蘗、抽穗期,這是決定水稻產量的重要時期。

    秧苗正綠,農人忙碌,這是夏日蜀鄉最美的場景,這正是水稻默默凝聚土地能量、孕育無限希望的美好時節。關注糧食安全,記錄川稻貢獻,正當其時。

    (來源:四川農村日報)

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