稻花香里粳稻香

文 康晓潺
2024-07-11

被誉为“北大仓”的东北,是祖国辽阔土地上最为丰饶的粳稻之乡。纵观历史长河,粳稻的每一次孕育与收获,都牵动着我国大米市场的脉搏,东北水稻的丰收也是对全球粮食产量增加的一份厚重支撑。而这一切,都离不开辽宁省农科院水稻研究所历代科研人员的不懈努力。


站在巨人的肩膀上

北纬42度,是辽宁省农科院水稻研究所的所在地。眼下正值水稻春播的关键时节,备种、浸种、育苗、插秧,一系列环节正在有序推进,容不得片刻耽搁。

试验田里,穿着水田靴的科研人员在垄间穿梭。他们筛选着一份份材料,精心培育着一个个新的品种。从春暖花开到秋风萧瑟,水稻研究所所长郑文静和杂交稻育种团队的20多名科技人员在经验中推陈出新,他们走出的每一步不一定很快,但一定扎实。“培育水稻新品种远非一朝一夕之功,它需要长年累月积累实践。一个成功的新品种,可能需要七八年,甚至数十年的努力。”郑文静说。

辽宁省农科院水稻研究所的成立源于早年粮食的窘迫。新中国成立之初,水稻亩产不足300斤,提高粮食产量是当时的首要任务。“那时的科研条件是无法想象的,白手起家、从零开始,用什么样的词来形容都不为过。杨振玉先生用了10多年,首创‘籼粳架桥’制技术,攻克了国际上长期未能解决的粳稻杂种优势难关,选育出世界第一个‘人工制恢’型恢复系C57。”提到杨振玉,郑文静的眼里闪烁着光芒。也正是因为杨振玉创造的新技术,我国北方粳稻在亩产量上有了质的飞跃,每亩产量近千斤。

20世纪80年代,中国以技术专利的形式将杂交稻转让给美国、日本等14个国家,推动了先进的杂交稻技术走向世界,对全球水稻生产起到了重要作用。这也让杨振玉成为名副其实的中国北方杂交粳稻奠基者,在水稻界与袁隆平并称为“南袁北杨”。

“老一辈农科人无私奉献,把团队当家。即使临近退休,很多老专家仍然在田间地头忘我劳作,他们对待水稻,如同呵护自己的孩子一般。他们总说,一个新品种的培育可能要凭借几代人的努力,所以这不是站好最后一班岗,这是未来丰收的基础。”组员张雪说。

“永远不能忽视对年轻人的培养”,这是老专家对所里年轻人的寄语。如今,在杂交稻育种团队中,有5名博士、6名硕士,他们常年身着迷彩服,头戴草帽,脚蹬水田靴,浸泡在稻田中,“几乎将自己的身心都献给了泥土”。他们不仅是在追求科研的进步,也是在践行前辈留下的宝贵教诲。

作为团队里的新鲜血液,博士后王远征早已成为中流砥柱,但一开始她并不情愿加入团队,“让我最困惑的是,小时候爸妈总说,要好好学习将来离开家乡,可如今考取了最高学历的我,怎么又成了农民?”

为解开王远征的困惑,她的导师郑文静说起了自己学农的初衷,“那时我家里很穷,每天只能靠稀粥果腹。高中的一节生物课,老师讲述大豆用γ射线照射后能长到花生那么大,这让我既震惊又兴奋。自那以后,我便立志要借助科技的力量,让更多的人不再挨饿。”

接下来的日子里,王远征随导师四处奔波。她被农民亲切的言谈和充满期待的眼神深深打动,开始对自己的工作有了全新的理解,“他们辛辛苦苦耕作一年,只为丰收。当那些充满渴望的目光全都投向我,我一下就明白了,这份工作的价值远超金钱,它是意义非凡的。”经历这些之后,王远征改变了自己的想法,决定与水稻为伴。“我希望在退休前,也能培育出一种可以载入史册的水稻品种。”她笑着说。

在田间做测配杂交新组合试验。

         在试验田查看试验材料,调查叶龄,科研人员都成种田好手了。

上帝之眼

“以前的选种工作,堪比老中医诊病,讲究望、闻、问、切。看看每株水稻的高矮,抓一把感受稻穗的分量,摸一摸茎秆粗细,在成千上万的水稻材料中挑选最优者,全凭经验。”组员王先俱感叹道。如今育种技术发生了革命性的变化。分子标记辅助育种技术的出现,宛如“上帝之眼”,让育种工作变得更为精确高效,“经验育种”也变成了“精确育种”。

“通俗地说,作物父本和母本各自拥有一些我们想要的不同的性状,用传统育种方法获得新品种后,至少要等待一个完整的种植季,才能观察和测量,非常耗时耗力,经济成本也很高。”王先俱介绍,“通过新技术,现在只要在后代的种子上或刚发芽的叶子上取出很小一部分,通过功能基因检测,就可以确定其基因和性状,极大地缩短了育种周期,提高了育种效率。”

2010年秋,东北三省遭遇了严重的稻瘟病,水稻减产三到五成,个别地区甚至绝收。这件事让郑文静备受打击,“一个多月没睡好觉”。她开始思考,如何能在不牺牲产量和品质的前提下,提高水稻的病害抗性。

自那以后,郑文静和同事们开始了长期的奋战,白天到田间做调查,夜晚转战实验室,查阅文献,分析数据。他们通过接种稻瘟病菌,对不同的水稻品种进行鉴定,利用分子标记辅助育种技术跟踪抗性基因。“功能基因检测就像一本字典,能识别、检测出每种水稻的体内基因,但哪种基因具有抗稻瘟病的属性,还需要我们自己研究发掘。”郑文静说。

一晃6年过去,经历多次失败的郑文静终于从北方粳稻中发掘出了抗稻瘟病基因Pi65。“这次一定能行。”郑文静兴奋地开始了杂交育种。终于,带有该基因的水稻品种辽168问世了。正如郑文静所期待的,辽168在2019—2021年全省稻瘟病严重的情况下逆势生长,实现大丰收。

团队在克隆出Pi65基因之后,趁热打铁,又定位了Pi67、Pity269、Pilx等一系列与水稻抗病性关联的基因,并研发出了利用这些基因的分子标记开展抗病育种的技术体系,任何品种的水稻是否存在抗稻瘟病基因,一测便知。目前,团队已将这些技术和资源无偿分享给33家育种单位及种业企业使用,在我国抗稻瘟病分子育种领域发挥了不可替代的作用。

从吃饱到吃好

随着生活水平的提高,人们的要求从吃饱转向吃好,国内大米市场逐渐涌现高端需求。粮食消费市场的新变化,也给水稻育种带来了新的挑战。

“比如五常稻花香大米,因其口感好、品质高,深受稻农和消费者青睐,但产量一直是它的软肋。”张城回忆,有一次,一家农村合作社的工作人员小王打来电话,咨询有没有一种既好吃又高产的水稻品种。该合作社常年种植五常稻花香,大米价格在每斤10元左右,就是产量太低,每亩只能产出300斤大米。“我给他推荐了优653这个品种。”

优653是团队近年来研发出的优质高食味水稻。顾名思义,食味米是人们通过对稻米进行品尝后直观感觉认为好的稻米。说起研发食味米的初衷,张城露出一丝苦笑:“这跟咱们省的实际情况有关,很多水稻产区整体供应过剩的同时,优质米产区却很少,与市场需求对接得很差。”

以开原市为例,当地水稻生产主要集中在西部的庆云堡镇和八宝镇,总面积25万亩左右,种植的品种多为椭圆粒型,品质一般,收购价格低,种植收益差。看到问题后,团队一头扎到食味米的研发中。

在无数奋战在实验室和田地里的日夜后,优653横空出世。这一品种不仅完全适宜辽宁北部、东部山区等中早熟稻区种植,而且米质优,具有高产、抗病、省肥、节药等特点。“根据我们粗略估算,农户每亩收益至少可增加300元。”张城骄傲地说。

小王也抱着试试看的心理试种了几十亩优653。稻花飘香时节,小王再次给张城打来电话:“你们推荐的品种无论是品质还是口感,都不输五常稻花香,还让我们的产量翻了两倍,来年合作社的主推品种就选它了。”

这些年来,团队不仅研发出了产得出、卖得好的高食味水稻,也一直在升级栽培技术上做文章。王远征参与研究的直播栽培技术,就会在不远的将来大面积推广。“农村劳动力越来越少,我们也在培育适合直播的水稻新品种,更适应机械化耕种。”王远征说,所谓直播,就是在播种时省去浸种、育苗、插秧等环节,像种玉米一样,将种子直接播撒在旱地里,这样既省人力又节水。目前这项技术已基本实现,有待推广。

“农业科研工作是一份光荣的使命,能为国家粮食安全提供科技支撑是我们义不容辞的责任。无论是选育新品种,还是开发新的栽培技术,都能为国家农业发展注入新的活力。农业发展、农民增收,就是我们努力和付出的价值。”王远征说。      

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