一場“水稻革命”正從云南走向世界( 二 )


“對多年生稻的選育一直是世界糧農專家想攻克的難題 。 ”云南省農業科學院研究員陶大云說 , 從20世紀80年代末、90年代初開始 , 法國學者Ghesquiere、日本學者Maekawa和國際稻作研究所的Erik.J.Sacks等都曾致力于多年生陸稻研究 , 但都未取得實質性進展 。
從1996年至今 , 國外糧農專家都沒有把多年生稻選育出來 , 胡鳳益團隊為什么堅信一定能成功?“因為我們團隊有信心 , 有理論基礎 , 后來基因組測序技術誕生和分子標記輔助選擇技術的應用 , 再加上云南省許多基層農科單位和農技人員的支持 , 我們一直堅持著、夢想著把多年生稻搞成功 。 ”胡鳳益回答 。
“為了選育出多年生稻 , 從1996年開始到2003年 , 云南省農業科學院與國際稻作研究所合作 , 有計劃有步驟地攻克多年生稻選育難題 , 核心是研究長雄野生稻地下莖的遺傳規律 。 在團隊合作下 , 當時研究長雄野生稻地下莖的遺傳規律以胡鳳益為主 。 ”陶大云回憶說 。
接著 , 胡鳳益向采訪人員介紹了選育多年生稻的幾個重要節點:1996年 , 團隊開始做長雄野生稻地下莖多年生性的理論研究;1997年 , 團隊提出利用長雄野生稻地下莖無性繁殖特性選育多年生稻設想;直到2003年才初步明確長雄野生稻地下莖的遺傳規律并發表論文 。 后來 , 團隊就一直做以長雄野生稻地下莖多年生性為主的底盤品種及底盤技術研究和多年生性轉移的雜交育種 。
2015年 , 胡鳳益團隊初步選育出一系列多年生稻品系 , 2016年 , 在西雙版納州和玉溪市等地開始適應性種植測試;2018年 , 多年生稻品種“多年生稻23”通過了云南省農作物品種審定委員會審定 , 成為第一個商業化的多年生糧食作物品種 , 在多年生糧食作物育種領域具有里程碑意義 。
“多年生稻23”的選育成功 , 標志著具有原創意義的多年生稻品種誕生 , 實現了多年生糧食作物品種選育領域“0到1”的突破 。 “云南大學胡鳳益團隊20多年磨一劍 , 利用長雄野生稻地下莖無性繁殖特性成功選育多年生稻品種 , 是我國種質資源創新利用領域最具代表性的突破之一 。 ”中國科學院院士錢前這樣評價胡鳳益團隊 。
解碼多年生稻的基因秘密
大雪節氣過后 , 楊進成正忙著安排2023年玉溪市多年生稻試驗示范和推廣工作 , 曼李村多年生稻試驗田里已完成2023年第一季播種工作 , 翻過年后 , 2月初就到了第一季多年生稻移栽的節令 , 他一邊忙著手頭的工作 , 一邊抽空給采訪人員講解有關多年生稻的一些育種知識 。
多年生稻是以來自非洲的多年生野生稻——長雄野生稻為父本 , 與栽培水稻為母本雜交選育而成 , 多年生稻收割后留下的稻樁 , 其地下莖上的腋芽在第二季(年)再萌發成苗 , 形成新的稻株 , 如此周而復始地生長是它的特性 。 “但最關鍵的一點就是一定要越冬才能叫多年生稻 。 ”胡鳳益強調 。
楊進成解釋:“其實 , 胡鳳益強調的話里藏著多年生稻的基因秘密 , 一般的稻子在同一年份是可以再生但越不了冬的 , 再生稻與多年生稻是完全不同的 。 因此 , 解決越冬問題是選育多年生稻的難題 , 是一個需要到遺傳育種學、基因組學等前沿科學中去尋找解決方案的研究課題 。 ”
怎么解決多年生稻選育中的難題?胡鳳益一邊舉例一邊給采訪人員分析 , 選育多年生稻主要是利用栽培稻自身稻樁上的腋芽、普通野生稻的匍匐莖和長雄野生稻的地下莖等三種方式實現稻作品種的多年生性 , 然而腋芽和匍匐莖由于不能忍受冬季的低溫和干旱等環境 , 用它們進行供體研究多年生性沒有獲得太大進展 。