中国水稻史话

2019-12-04 10:16岳玉峰
北方水稻 2019年1期
关键词:籼稻亲本粳稻

岳玉峰

(沈阳市农业科学院,沈阳 110000)

仅以此书献给母校沈阳农业大学,并感谢教导我的老师和帮助过我的校友。

第二章 稻之发展

(接上期)

第六节籼改粳

中国稻产业发展,是籼稻和粳稻的交融发展史。如果说,这是大自然的恩赐,那么保护好,发展好,更加造福人类,这才是绿色发展之路。

1954年农业部针对长江中下游稻作区,提出“南方水稻地区单季改双季,间作改连作,籼稻改粳稻”的方针。籼改粳,是南方稻区提高粮食产量的四大措施之一(四大措施:育苗移栽、间混套作、矮秆早熟品种、籼改粳),主要是从粳稻耐寒性比籼稻好,且两者有明显差别来考虑的。在同等条件下,粳稻在早春可比籼稻提早10~15天播种,在秋末的安全抽穗期也比籼稻晚几天。两头加起来,就可以多利用半个月左右的生长期,给增产创造了条件。

2013年,《中国农业科学》刊登了以张洪程为第一署名的《“籼粳稻”的生产优势及其形成机理》,文章开头探讨20世纪50年代的“北粳南引”。到70~80年代,扩大中籼杂交种,使籼稻比例上升到85%以上。2011年,江苏省扩大粳稻面积达3 000万亩,彻底改变了江苏省的稻米品质。文中阐述研究选用了江苏当地的籼稻、杂交籼稻、粳稻共10个品种,采用了人工与机插两种不同栽培方式进行试验研究,并按国家标准分析,最后得出如下结果:

1、粳稻生育安全性优于籼稻。

2、粳稻加工品质显著优于籼稻。

3、粳稻食味品质明显好于籼稻。

4、粳稻积温和光照时数利用率均极显著高于籼稻。

5、抽穗后粳稻干物质生产积累能力较籼稻强。

6、灌浆期粳稻根系不早衰,茎秆粗壮,抗倒伏。

最终结论是:籼改粳后生产优势强,包括机械化栽培,与籼稻相比,产量更高、品质更优、效益更好,综合生产力显著提高。文章最后提出“宜籼则籼,宜粳则粳”的因地制宜发展原则。

俗话说,“衣食为父母”。人类从史前到现在,科学达到相当水平,但衣食仍然依赖于大自然。食物是人类生存必需物质,同时也对社会经济起着重大影响。中国因人口增长过快,就被冠以中国人自己不能养活自己。经过几十年的努力,现在中国人已经把饭碗子牢牢揣在中国人自己手里了。

话说回来,中国人对籼稻、粳稻两个亚种的开发利用,经历了几千年的发展,在每一项新技术出现时,头脑一定要冷静。就水稻育种技术的发展史,总结起来就是一个问题,那就是对野生自然种源的发现和开发利用,利用野生稻的抗性、雄性不育、光敏核不育、籼粳杂交等等。但开发利用不能忘记一个原则,那就是,是否有利人类自身的发展,同时还要与环境和谐共进。今天,日益严重的全球环境污染问题,就是人与自然不协调造成的。

从这点出发,籼、粳稻如何发展的问题,应当吸取应有的教训。前面谈过稻的起源、栽培稻的发展、长江经济带、东北大米,都是顺其自然的过程。野生稻出现了,人类要生存,就产生了驯化野生稻,在驯化过程中出现了籼与粳的差别。笔者认为,北方种粳稻,南方种籼稻这是自然形成的局面。东北大米享誉全国,因好吃,生产者有利可图。但要全部吃五常大米,那就是人为的因素,难怪五常大米年产100万t,而市场出售1 000万t,这就是人为的不正常行为。

同样道理,人们在一个地方只种一个品种,这就有可能打破了生物品种的平衡。单就增产(实际上也不一定何时何地)而言,也不是单靠品种。所以,科学不能有半点虚假,否则就是误人误己,只能花钱买教训。

笔者最近写了一篇《我国产业创新的思考》,文中对中国作为水稻大国强国,如何进行产业创新发表了自己的看法,这也是作为国家不能回避的战略问题。你想一想,你消耗了国家那么多的水、耕地及人力物力资源,生产出的东西多年积压,且到现在还没有转向的趋势,不能不引起国家重视。粮食安全问题,不单单是生产粮食,更重要的是能生产多少人们喜欢吃的好粮食!

上面的那篇论文,笔者认为是在我国前十年间过多过早的推广杂交水稻的一潭湖水中,扔下一个石子,能否激起千重浪,还要看实践。但有一点,农业生产不同工业生产,钢铁多了可马上关停,立马见效,而农业产业,特别是粮食产业,需要一个很长的时间。

为此在这章中应当思考的问题如下:

一、我国粳稻区大都分布在黄河以北的农业欠发达区,农田基本建设和技术改造投入较大,人民收入不高,而粳稻又是我国多数地区人民喜欢的主食,国家在制定规划时应重点投入和支持。

二、在籼粳混种区,特别如长江经济带,一定要强调因地适宜,不能一味地强调推广什么,因为这个地区是经济实力较强,技术较发达,人为作用易显现,应制定恰当政策,进行平衡非常重要。

三、国家加强水稻科研投入,要有着眼国内,放眼世界的想法,把中国稻作的经验包括品种与世界共享,特别是那些发展中国家。

四、国家要重点加强对粳稻的科研投入,国际有水稻研究所,重点是籼稻,中国南方也有水稻研究所,也是以籼为主,建议国家尽快建立北方粳稻研究中心。

第七节人工杂交育种的历史贡献

回顾我国栽培稻种的驯化、育种路线,不论南方北方都是按着:引进种、地方种,系统选育,杂交选育,辐射育种,花培育种......这条路线发展。而从20世纪60年代后,人工杂交选育品种均超过50%,其次为系统选育,两项合起来约占80%~90%以上。

上述情况反映的是,人们在没有十分掌握稻的遗传规律时,主要靠基因突变后,人为地按着自己的目标选择应用推广,这在我国水稻育种史上一直延续至今。而人工杂交育种,是在人们深入了解水稻遗传性后,选用不同亲本,进行多次杂交,在分离后代中选择自己需要的材料,这种方法往往要进行到7~8代或更多,亲本达数十个。

比如,我国著名矮源早籼南特号有四个衍生种群,共育成273个品种,其中第一代10个品种,第二代49个品种,第五代57个品种,第六代28个品种,第七代25个品种,第八代5个品种。矮仔占衍生种群有五个,杂交到第九代,育成70个品种。

又如早粳品种,我国四个衍生种群也杂交到第八代,育成了98个品种。晚粳品种农垦58,四个衍生种群,杂交到第五代,选育出129个品种。农垦58的杂交谱系,与上述有些不同,它一开始就用了大量亲本进行杂交,到第三代时基本完成,第四代农垦58与桂花黄杂交后代,又用其后代垦桂与科情3号杂交,在F1花培育成。

北方粳稻人工杂交也是如此,如吉粳60,是农林1号与庄内早生,产生了元子二号,又同十和田与松辽4号后代杂交,育出吉粳53,吉粳53是一个人工诱变的后代,最后育成吉粳60,1978年在吉林省推广280万亩。吉粳60适合直播栽培,生育期112天,抗病,适合机械化收获。黑龙江省的垦稻3号是矮脚南特与无芒早沙粳杂交的后代,再与大雪杂交后代,而大雪又是龟田早生与石狩白毛的后代,龟田早生又是坊主6号与陆羽132的后代。

辽宁省的人工杂交育种起步较早,20世纪50年代,沈阳农学院稻作室就开始研究籼粳交,到60~70年代,辽宁已形成“三杨开赛”局面。三杨是指杨守仁(沈阳农业大学教授)、杨振玉(杨守仁的学生,在辽宁省稻作所从事粳型杂交稻研究)、杨胜东(沈阳市浑河农场高级农艺师,在基层从事籼粳交育种),他们在辽宁同时期分别育出沈农1033、黎优57、辽粳5号。这三个品种作为辽宁省三大主栽品种,特别是黎优57是世界上首次把粳型不育系黎明A三系配套用于生产推广,面积达170万亩。

沈农1033是沈阳农业大学杨守仁教授自20世纪50年代开始,从千重浪与福锦的后代中选出的。千重浪又是农垦19、卫国、矮脚南特、北海的后代,又是巴利拉与丹东陆稻、南特号后代。农垦19又是双叶(藤坂5号)与善石早生的后代,善石早生又是爱国的后代。

辽粳5号,是沈阳市浑河农场杨胜东通过多次人工杂交选育的,它是丰锦与沈苏6号的后代,沈苏6号是越路早生、矮脚南特、藤坂5号杂交后代。辽粳5号成为我国建国后第一个代替日本品种的粳稻品种。

黎优57,是辽宁省农业科学院稻作所杨振玉用黎明A与C57三系配套(C57是IR8与科情3号的F1),再与农林131号后代杂交。

综上所述,我国南方籼稻的人工杂交育种亲本多偏重籼稻的矮源利用,有少数野生资源杂交,后期才引进国际水稻研究所IR8。而北方粳稻的人工杂交育种多偏重日本品系利用,同时又较多的利用南方的优良籼稻矮基因,如南特号,也有国外粳稻基因,如巴利拉,还有一些旱稻亲本。

南方籼稻亲本虽然在籼稻高产育种中起到一定作用,但在品质改良上出现了一个较大的短板。而北方恰恰相反,在亲本利用上大都选用日本粳稻,同时结合优良籼稻矮源加入,带来一些如抗病、生长速度快等优良基因,在发挥优质与理想株形方面效果更加突出。

另外,从我国南、北方近半个世纪的人工杂交育种大量试验明显看出,作为水稻作物的传统育种方法是极为有效的,但一般都得经过高达6~9代的杂交(多复交),北方粳稻也得5~6代。这说明不论是籼稻品种间杂交改良,还是引进优良品系的改良,都是要经过一个较为漫长的融合过程,也从宏观上证明水稻的基因改进是:一要有明确方向,二要有一个逐渐累加效应。有关基因集团或称基因多效融合现象是存在的(基因在以后的章节中阐述)。

人工改良水稻不只是以上人工杂交方法,如花粉培养也育出过中花9号,曾在当时大面积推广,但随着生产上更高要求,因株型不理想、抗病性减弱而退出。笔者曾多次去过中国农业科学院水稻栽培所的试验地,考察多倍体育种,印象只是粒型较大、穗数少,生长不旺,没有能应用于生产的品种。无融合水稻也曾有人研究,最终没有成功。有人曾提出过一系法,之后也没有下文,转基因水稻现仍有一些没法说清的问题。所以,常规人工杂交育种应与现代生物技术有机结合,而不是被完全代替。

(未完待续)

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