一场“水稻革命”正从云南走向世界( 二 )


“对多年生稻的选育一直是世界粮农专家想攻克的难题 。 ”云南省农业科学院研究员陶大云说 , 从20世纪80年代末、90年代初开始 , 法国学者Ghesquiere、日本学者Maekawa和国际稻作研究所的Erik.J.Sacks等都曾致力于多年生陆稻研究 , 但都未取得实质性进展 。
从1996年至今 , 国外粮农专家都没有把多年生稻选育出来 , 胡凤益团队为什么坚信一定能成功?“因为我们团队有信心 , 有理论基础 , 后来基因组测序技术诞生和分子标记辅助选择技术的应用 , 再加上云南省许多基层农科单位和农技人员的支持 , 我们一直坚持着、梦想着把多年生稻搞成功 。 ”胡凤益回答 。
“为了选育出多年生稻 , 从1996年开始到2003年 , 云南省农业科学院与国际稻作研究所合作 , 有计划有步骤地攻克多年生稻选育难题 , 核心是研究长雄野生稻地下茎的遗传规律 。 在团队合作下 , 当时研究长雄野生稻地下茎的遗传规律以胡凤益为主 。 ”陶大云回忆说 。
接着 , 胡凤益向采访人员介绍了选育多年生稻的几个重要节点:1996年 , 团队开始做长雄野生稻地下茎多年生性的理论研究;1997年 , 团队提出利用长雄野生稻地下茎无性繁殖特性选育多年生稻设想;直到2003年才初步明确长雄野生稻地下茎的遗传规律并发表论文 。 后来 , 团队就一直做以长雄野生稻地下茎多年生性为主的底盘品种及底盘技术研究和多年生性转移的杂交育种 。
2015年 , 胡凤益团队初步选育出一系列多年生稻品系 , 2016年 , 在西双版纳州和玉溪市等地开始适应性种植测试;2018年 , 多年生稻品种“多年生稻23”通过了云南省农作物品种审定委员会审定 , 成为第一个商业化的多年生粮食作物品种 , 在多年生粮食作物育种领域具有里程碑意义 。
“多年生稻23”的选育成功 , 标志着具有原创意义的多年生稻品种诞生 , 实现了多年生粮食作物品种选育领域“0到1”的突破 。 “云南大学胡凤益团队20多年磨一剑 , 利用长雄野生稻地下茎无性繁殖特性成功选育多年生稻品种 , 是我国种质资源创新利用领域最具代表性的突破之一 。 ”中国科学院院士钱前这样评价胡凤益团队 。
解码多年生稻的基因秘密
大雪节气过后 , 杨进成正忙着安排2023年玉溪市多年生稻试验示范和推广工作 , 曼李村多年生稻试验田里已完成2023年第一季播种工作 , 翻过年后 , 2月初就到了第一季多年生稻移栽的节令 , 他一边忙着手头的工作 , 一边抽空给采访人员讲解有关多年生稻的一些育种知识 。
多年生稻是以来自非洲的多年生野生稻——长雄野生稻为父本 , 与栽培水稻为母本杂交选育而成 , 多年生稻收割后留下的稻桩 , 其地下茎上的腋芽在第二季(年)再萌发成苗 , 形成新的稻株 , 如此周而复始地生长是它的特性 。 “但最关键的一点就是一定要越冬才能叫多年生稻 。 ”胡凤益强调 。
杨进成解释:“其实 , 胡凤益强调的话里藏着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 , 再生稻与多年生稻是完全不同的 。 因此 , 解决越冬问题是选育多年生稻的难题 , 是一个需要到遗传育种学、基因组学等前沿科学中去寻找解决方案的研究课题 。 ”
怎么解决多年生稻选育中的难题?胡凤益一边举例一边给采访人员分析 , 选育多年生稻主要是利用栽培稻自身稻桩上的腋芽、普通野生稻的匍匐茎和长雄野生稻的地下茎等三种方式实现稻作品种的多年生性 , 然而腋芽和匍匐茎由于不能忍受冬季的低温和干旱等环境 , 用它们进行供体研究多年生性没有获得太大进展 。