先梳理一下超級稻的歷史發展和研究背景吧,這有助于我們更好地理解巨型稻的來龍去脈,理解巨型稻的意義所在。 (上圖 左邊是巨型稻,右邊是普通雜交稻) 上世紀八十年代初,日本有一個戶名的“逆 753計劃”,就是“水稻超高產育種”計劃,準備在15年內育成比當時推廣品種增產 50% 的超級稻品種。雄心勃勃,大干快上一番之后,出師未捷,因為日本各家水稻種植科研單位獲得的品種,存在抗寒能力弱、品質差、結實率低等問題,最終都只是局限在試驗田,并未大面積推廣。 上世紀八十年代末,位于菲律賓的國際水稻研究所,推出了培育“超級稻”計劃,后來改名叫培育“新株型稻”育種計劃 ,十年磨一劍,還是有成果的,部分新株型稻品系已達到設計的少蘗、大穗、壯稈、直立葉、庫大粒多、產量潛力提高的狀態,但優點越突出,缺點也越顯眼,飽滿結實率低,生物產量不足,不抗主要病蟲害,還是達不到設計的產量目標。 1997年 ,袁隆平院士提出了超級稻選育的課題, 1998年 8月呈報政府后,當即得到批準 ,并獲總理基金資助。1997年10月 ,湖南長沙的項目論證會召開,標志著中國“超級雜交稻選育”項目啟動。 再來說一下水稻株型的發展歷史,優良的植株形態是超高產的骨架和物質生產結構,上世紀 30 年代,科學家們注意到水稻葉系的姿態和數量是決定稻谷物質生產差異的重要因素,提出了作物的株型問題。六十年代末,提出了理想化株型的概念,希望能藉此最大限度地提高群體光能利用率、增加生物學產量和提高經濟系數。我國科學家相繼提出 “巨型稻” 、“直立穗” 、“重穗型”、“ 半矮稈叢生快長超高產株型模式”等。 但普遍的半低稈模式, 株高約 1.2到1.3 米左右,限制了產量的提高。根據“稻谷產量=生物學產量(植株全部干重)×經濟系數 (經濟產量占生物產量的比重)” 的公式,要進一步提高水稻產量,需要保持在經濟系數不變的前提下,提高生物學產量,增加株高,是提高生物學產量的理想途徑。于是,科學家們不得不向空間要產量,高稈成了超級雜交稻發展的戰略。 我國水稻研究人員莫永生等提出長勢旺、根系發達 、莖稈粗韌大、株高大、抗倒伏、葉姿韌直的高大韌水稻株型。 2012年9月,“第六屆國際雜交水稻研討會”在印度海得拉巴市舉行,袁隆平先生在會上提出,超級雜交稻未來株型將走“超模”路線,身高將長到 1.8 米,甚至 2 米。 這就是袁老的 “禾下乘涼夢”,水稻長得像小松樹一樣高,稻穗像大掃帚,谷粒如花生米,稻田里有青蛙、有魚,還有泥鰍和鴨子,袁老就坐在如茵的稻谷地里納涼喝茶。 在分子遺傳學、分子生物學與遺傳育種領域研究20多年的夏新界,是中國科學院亞熱帶農業生態研究所首席研究員。2007年,夏新界放棄國外高薪職業,回到祖國,開始研究巨型水稻。2013年在常德的試驗田首次試種成功,畝產在1000公斤以上。2016年,夏新界等人在長沙種下第一批巨型稻,挑戰更高產、優質、高效的目標。 現在喜訊傳來,袁隆平院士的夢想照進了現實。 培育理想株型,兩條腿走路,利用亞種間雜種優勢的技術路線和利用遠緣有利基因。 我唯一想提出的就是高大理想株型要注意根系,為超高產水稻提供強大的根系支撐。再想說的就是農資投入、碳足跡生態,這些都是后話,畢竟水稻高起來了,巨型稻長出來了。這是我們國家超級稻的勝利標志之一,日本和菲律賓們都被甩了老遠。 |
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