哇,金黃的稻田好美啊!
又是一年水稻成熟的季節,當你聞著稻香走在田埂邊的時候,低頭去看結滿稻粒的稻穗,會不會想到這樣的問題——現在水稻產量這么高,科學家是怎么培育出這么優良的水稻品種的呢?
你看到的這種水稻,被稱為“東方魔稻”,它是由我國科學家培育出來的。可別小瞧這種水稻,它在解決我國人口溫飽問題中發揮了巨大的作用。
我國有1萬多年的水稻種植歷史,可是長久以來,人們雖然精耕細作,水稻產量卻一直不太高。20世紀六七十年代,水稻平均畝產不足300千克,根本沒法滿足人們的需求。
后來,全國水稻育種科學家共同努力,特別是袁隆平院士帶領團隊經過多年的科研攻關,選育出了一批批根系發達、長勢旺盛、適應能力強、穗更大、粒更多的高產優質雜交水稻品種,才逐步解決了我國的水稻增產問題。
值得敬佩的是,如此先進的科學技術,袁隆平院士及團隊并沒有“私藏”,他們通過無償援助、科研合作、對外貿易等形式,將它推廣到美國、東南亞、非洲等國家和地區,大大緩解了全球糧食短缺的危機,為世界糧食安全做出重要貢獻。可以說,袁隆平院士用一粒種子改變了世界。因此,人們把他譽為“雜交水稻之父”,把中國的雜交水稻稱為“東方魔稻”。
早在20世紀20年代,美國和日本等發達國家的科學家就開始培育雜交水稻,但是一直沒有成功。從20世紀60年代起,袁隆平瞄準了這個世界難題,開始了雜交水稻的研究。他堅信:外國人沒有搞成功的,中國人不一定就不能成功。
要培育雜交水稻,首先得找到可以雜交的優質水稻,也就是雜交水稻的“爸爸媽媽”。它們必須是兩種不同的水稻,而且具有不同的優良特性。這樣它們結合后產生的后代,即雜交水稻,就有可能把“爸爸媽媽”各自身上的優良特性集于一身,并表現出比“爸爸媽媽”更優秀的特性。在生物學上,這叫作“雜種優勢”。
可是,單獨的“爸爸”或“媽媽”并不好找。因為水稻是自花授粉植物,一朵花里既有雌蕊,也有雄蕊。開花之初,雄蕊上的花粉落到同一朵花的雌蕊柱頭上,完成授粉后,就會慢慢結出種子(稻粒)。也就是說,水稻是雌雄同體的植株,可以既當“爸爸”,又當“媽媽”。
怎么實現水稻雜交呢?
袁隆平想:要雜交,就得找到一株有“生育問題”的水稻,也就是說,它只能當“媽媽”,然后找另外的“爸爸”來給它授粉,完成雜交,培育出后代。
經過不懈努力,多方尋找,1964年,袁隆平終于從洞庭早秈和勝利秈等品種的常規水稻中發現了雄性不育株。不過,由于親緣關系太近,這些雄性不育株與常規水稻雜交,并沒有形成理想的雜交水稻。袁隆平意識到,必須在與常規水稻親緣關系更遠的野生稻中尋找雄性不育株!
1970年,他的合作者李必湖從海南普通野生稻中,找到了花粉不能正常發育的雄性不育株。接著,他們用雜交的方法,將這些野生稻的雄性不育性狀轉到常規水稻品種中,終于培育出了水稻雄性不育系,也就是雜交水稻“媽媽”——母水稻。
有了母水稻,就該到試驗田里去試種了。袁隆平將母水稻與性狀優良的水稻恢復系按一定比例種植在試驗田里。
到了開花的時候,那些性狀優良的水稻恢復系作為“爸爸”,把花粉傳到母水稻的雌蕊上,這樣結出的種子就是雜種種子。由于雜種優勢的存在,用雜種種子種出的水稻,產量提高了20%以上。
取得了巨大突破后,袁隆平沒有停下腳步。他帶領著團隊陸續又攻克了很多難關。到了1974年,雜交水稻試驗田的畝產量高達628千克,比普通水稻畝產量高出了近1倍!
我國是世界上第一個大面積種植雜交水稻的國家。如今,經過科學家們的不斷努力,雜交水稻的最高畝產量已經超過了1000千克。我國雜交水稻的研究水平已經處于國際領先水平。
來源: 重慶市產學研合作促進會