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像種果樹一樣種水稻( 二 )

健康知識養生常識


1996年 ， 云南省農業科學院糧食作物研究所的陶大云研究員在泰國農業大學進修學習期間 ， 開展了大量的栽培稻與長雄野生稻種間遠緣雜交 ， 其中一個雜交組合 ， 母本為泰國水稻研究中心的品種RD23（泰國主栽的優質稻品種） ， 父本為來自尼日爾的長雄野生稻 ， 由日本物理與化學研究所藤原浩（HiroshiHyakutake）博士友好提供 。 在授粉后3天 ， 通過幼胚挽救技術成功獲得了具有部分育性、地下莖發達的雜交一代植株 。
據當時報道 ， 利用長雄野生稻做成種間雜交且后代有地下莖的全球僅有3例 ， 可見其雜交難度之大 。 當然 ， 隨著植物組培技術的成熟 ， 利用幼胚挽救的方式來完成種間雜交成功率有了較大提升 。
22年磨一劍獲品種審定
云南大學胡鳳益團隊的長雄野生稻相關研究尤其是多年生稻創制工作 ， 都是基于這一雜交組合繼續進行的 。 當然 ， 后續的多年生稻創制工作也是十分艱辛的 ， 直到2018年才成功審定了第一個多年生稻品種“多年生稻23”（由于其母本編號是RD23 ， 所以沿用23） ， 距離成功配制這一種間雜交組合已過去整整22年 。
實際上 ， 研究團隊之前想象的多年生稻應該是像長雄野生稻那樣具有非常發達的地下莖 ， 同時稻穗又像栽培稻那么結實 。 經過幾年的實踐 ， 研究人員發現這基本無法實現且沒有生產意義 。 因為對多年生稻來說 ， 地下莖與地上的稻穗都屬于“庫” ， 而在“源”沒辦法擴大的情況下 ， 很難同時充實兩個“庫” ， 表現為 ， 如果地下莖發達 ， 多年生性極強 ， 那么籽粒結實率就會顯著下降 ， 也就無法獲得高產 。 因此 ， 團隊提出多年生稻應該具有“宿根（莖）聚集 ， 多年再生 ， 產量穩定 ， 經濟可行”的特點 ， 既能適用現代高產栽培技術 ， 也能連續多年高產穩產 。
實踐中遇到無法克服的困難 ， 根源還在于基礎理論的薄弱 ， 因此 ， 研究轉向了基礎理論 。 通過大量細致的研究 ， 發現了兩個顯性互補基因控制長雄野生稻地下莖發生的遺傳規律 ， 并定位了10個影響地下莖豐度的數量性狀位點；第一次從頭測序組裝了長雄野生稻基因組 ， 解析了長雄野生稻地下莖遺傳網絡 。 這些研究結果為多年生稻創制提供了遺傳理論基礎 。
在育種方法方面 ， 基于基礎理論的研究結果 ， 研究人員通過長期艱苦的探索與實踐 ， 發明了“利用長雄野生稻地下莖無性繁殖特性培育多年生稻的方法” ， 并獲國家授權發明專利 ， 構建了以分子標記輔助選擇為核心的、成熟穩定且高效的多年生稻分子育種技術體系 ， 創制了一批包括不同地下莖表達強度的育種中間材料 ， 為多年生稻育種提供了材料基礎 。
在品種創制方面 ， 研究團隊通過篩選攜帶長雄野生稻多年生性不同遺傳位點組合的材料 ， 克服了種間遠緣雜交存在的雜種不育等野生種質資源利用普遍存在的問題 ， 按照現代栽培稻的標準 ， 經過12代連續自交、長達20余年的選育 ， 育成了13份多年生稻候選品系 ， 最終篩選出PR23、PR24、PR25、PR101、PR107等5個多年生稻品系 。
之后 ， 在云南省種子管理站的支持下 ， 通過農作物品種審定綠色通道開展多年生稻區域試驗 ， PR23于2018年通過了云南省農作物品種審定委員會審定 ， 并正式命名為多年生稻23（PR23） 。 該品種分蘗強 ， 多年生性強 ， 千粒重24.87克 ， 生育期147天 ， 株高102.85厘米 ， 連續4季稻樁成活率最低為86.84% ， 和當地一年生常規水稻品種產量相當 ， 且年度間和季節間的產量無顯著差異 。 此外 ， 多年生稻云大25（PR25）和云大107（PR107）也于2020年通過了云南省農作物品種審定委員會審定 ， 獲得農作物品種審定證書 ， 開始進行商業化生產 。