鐘章美父子在田間討論竹稻試驗(yàn)品種的長(zhǎng)勢(shì)。
剛剛召開(kāi)的2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議,部署了“十四五”開(kāi)局之年要抓好的8項(xiàng)工作,其中首次提到解決種子問(wèn)題,要求加強(qiáng)種質(zhì)資源保護(hù)和利用,加強(qiáng)種子庫(kù)建設(shè),“要開(kāi)展種源‘卡脖子’技術(shù)攻關(guān),立志打一場(chǎng)種業(yè)翻身仗”的提法尤為引人注目。
突破“卡脖子”問(wèn)題,關(guān)鍵靠創(chuàng)新。竹稻是梅州蕉嶺縣鐘章美耗費(fèi)半個(gè)世紀(jì)心血,利用青皮竹與水稻雜交創(chuàng)新的種質(zhì)資源。竹稻能否在新時(shí)期為我國(guó)水稻育種的突破作出貢獻(xiàn)?日前記者再次來(lái)到蕉嶺縣新鋪鎮(zhèn)矮嶺村,采訪(fǎng)了竹稻之父鐘章美父子,了解近年來(lái)竹稻的發(fā)展情況。
鐘章美向記者介紹說(shuō):“看這個(gè)竹稻品系穗大粒多,產(chǎn)量低不了?!?/p>
鐘獻(xiàn)銘在田里觀(guān)察竹稻的生長(zhǎng)情況。
神奇竹稻能跟甘蔗高粱雜交
在鐘章美的竹稻研究基地,記者聽(tīng)到一件新鮮事:竹稻家族又增添了新成員,它們是分別用高粱、稗草和甘蔗與竹稻雜交育成的高粱稻、稗草稻和甘蔗稻。這是近年來(lái)鐘章美繼育成竹稻之后的又一創(chuàng)新成果。鐘章美說(shuō)這些成果與近年來(lái)竹稻育種技術(shù)取得了一項(xiàng)重要突破有關(guān),他有些得意地告訴記者,“現(xiàn)在育種已不需要用殺雄再授粉的老方法了,比過(guò)去輕松得多”。
鐘章美介紹說(shuō),他2013年早季在“竹香4號(hào)”稻田里選到一種不育系,取名“ZD1S”,用這個(gè)材料,通過(guò)自然授粉就可以完成雜交。經(jīng)過(guò)他多年反復(fù)驗(yàn)證,這個(gè)材料有許多神奇的地方。它早季不育,晚季光溫適合時(shí)卻能結(jié)實(shí),這種特性是育種工作者夢(mèng)寐以求的,他稱(chēng)這個(gè)材料是竹稻中的寶貝。通常雜交后代會(huì)表現(xiàn)出非常多的性狀,需要經(jīng)過(guò)十幾代的選育,才能得到所需要的性狀并使之穩(wěn)定下來(lái)。但是這個(gè)材料的雜交后代往往只表現(xiàn)出有限的幾種性狀,并且只需要幾代就能穩(wěn)定下來(lái),這讓雜交育種工作輕松了很多,育種速度也快得多。其中的原理,鐘章美父子也還在研究。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)使竹稻的育種技術(shù)走到了一個(gè)新的臺(tái)階,而且育出來(lái)的是常規(guī)稻。
更神奇的是這個(gè)材料還能輕松跟野生稻、稗草、蘆花、甘蔗、高粱等各種遠(yuǎn)緣植物實(shí)現(xiàn)雜交。近年來(lái)鐘章美父子進(jìn)行了多種遠(yuǎn)緣雜交實(shí)驗(yàn),除了與玉米、巴茅的雜交目前還沒(méi)有得到種子外,其它的都獲得了成功,其中甘蔗雜交的子代僅有三種性狀。高粱、甘蔗都是四碳植物,具有光合作用效率高的特性。引入高粱、甘蔗的優(yōu)良特性提高水稻的光合作用效率和耐旱能力,對(duì)提高產(chǎn)量很有意義,是很多育種工作者的夢(mèng)想。
鐘章美分析,出身于超遠(yuǎn)緣雜交的竹稻,對(duì)遠(yuǎn)緣雜交有廣泛的親和性。如果這個(gè)猜測(cè)得到證實(shí),相當(dāng)于打開(kāi)了水稻遠(yuǎn)緣雜交的大門(mén),給人以豐富的想象空間。將來(lái)會(huì)不會(huì)在旱地上種出像高粱一樣的水稻?這是個(gè)令人興奮的暢想。
堅(jiān)守了半個(gè)世紀(jì)的竹稻夢(mèng)
竹稻造福世界是鐘章美堅(jiān)守了半個(gè)世紀(jì)的夢(mèng)想。
上世紀(jì)60年代,當(dāng)袁隆平為了讓中國(guó)人吃飽飯開(kāi)始研究雜交水稻時(shí),鐘章美懷著同樣的理想,也獨(dú)力開(kāi)始了青皮竹與水稻超遠(yuǎn)緣雜交這一世界級(jí)難題的研究,歷盡艱辛發(fā)明了竹稻。這在科研意義上,也是一個(gè)令人難以置信的成果。
竹稻表現(xiàn)出分蘗力強(qiáng),根系發(fā)達(dá),莖稈粗硬等特點(diǎn),抗蟲(chóng)、抗倒伏能力強(qiáng)。農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心的檢測(cè)結(jié)果表明,竹稻所含的蛋白質(zhì)、鈣、鋅、鐵、硒等含量均比普通水稻高。浙江大學(xué)和浙江農(nóng)林大學(xué)的聯(lián)合研究發(fā)現(xiàn)“竹香4號(hào)”的硒含量高達(dá)普通水稻的6.4倍,認(rèn)為可作為優(yōu)質(zhì)水稻育種首選親本。
然而艱難出世的竹稻命運(yùn)多舛。鐘章美的竹稻研究至今仍然處于民間科研的邊緣狀態(tài),無(wú)技術(shù)團(tuán)隊(duì),無(wú)資金支持,成果也難獲得認(rèn)可。
憑一己之力堅(jiān)持竹稻研究至今,是鐘章美的驕傲,也是他的無(wú)奈,民間科研的苦與難,他都嘗了。個(gè)中艱辛,鐘章美說(shuō)來(lái)總是寥寥數(shù)語(yǔ),對(duì)幫助過(guò)他的人,他卻念念不忘。他經(jīng)常提起中國(guó)農(nóng)林科學(xué)院專(zhuān)家金善寶和陳善葆曾對(duì)他的技術(shù)指導(dǎo)和給予他的鼓勵(lì)。對(duì)蕉嶺縣將閑置的新鋪矮嶺小學(xué)提供給鐘章美竹稻專(zhuān)業(yè)合作社使用以支持他發(fā)展竹稻,他也心懷感激。已年屆84歲高齡的鐘章美老人仍在潛心研究竹稻,親自下田做試驗(yàn),他說(shuō)怕辜負(fù)了大家的期望。
他的兒子鐘獻(xiàn)銘常常心疼為人耿直的父親,竹稻路走到現(xiàn)在,吃了太多的苦?!爸灰竦灸茉旄^r(nóng)民,就是一件大善事,我心里就高興”他總是這樣孩子般執(zhí)拗地回答兒子。
可喜的是,育種技術(shù)的突破,或可為竹稻發(fā)展帶來(lái)新的希望。
心系農(nóng)民培育好用的種子
2012年12月,鐘章美父子與2.24米高的竹稻“巨人”。
收割后的冬季稻田一片枯黃,竹稻研究基地已經(jīng)干裂的試驗(yàn)田里,再生稻茬又抽出了綠色的新芽,鐘章美老人和兒子鐘獻(xiàn)銘還在田間觀(guān)察竹稻的再生情況。“只要澆水施肥,下一季還能有不錯(cuò)的收成”他滿(mǎn)意地說(shuō)道。
農(nóng)民出身的鐘章美體諒農(nóng)民,他想培育出再生竹稻,種一季可以收獲兩三季,減輕種田的勞動(dòng)強(qiáng)度,讓因缺少勞動(dòng)力而丟荒的田也能種起來(lái)。他培育的竹稻都是常規(guī)稻,讓農(nóng)民可以留種,不用每年花錢(qián)購(gòu)買(mǎi)種子。
鐘獻(xiàn)銘告訴記者,2020年全國(guó)各地試種的竹稻普遍取得了好收成,表現(xiàn)出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn)。一位湖南常德的種植大戶(hù)發(fā)來(lái)信息說(shuō),晚稻在低溫陰雨的不利條件下,仍取得了畝產(chǎn)1400多斤的產(chǎn)量,明年準(zhǔn)備擴(kuò)大種植面積。竹稻的良好表現(xiàn)讓鐘章美很開(kāi)心,這也驗(yàn)證了他堅(jiān)持認(rèn)為的常規(guī)稻可以擁有不輸于雜交稻豐產(chǎn)性能的觀(guān)點(diǎn)。
現(xiàn)在鐘章美的竹稻研究基地里,培育著竹野稻、竹花香、竹糯稻、高粱稻、甘蔗稻等多種竹稻,有的產(chǎn)量高,有的米質(zhì)優(yōu),不少是有選育價(jià)值的新材料。鐘獻(xiàn)銘告訴記者,目前高粱稻、甘蔗稻已經(jīng)試種了三代,有的甘蔗稻穗長(zhǎng)粒多,單株產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了普通水稻。
祖孫三代接力竹稻事業(yè)
“我現(xiàn)在能吃、能睡、能玩”鐘章美樂(lè)呵呵地說(shuō),記者眼前這位被人尊稱(chēng)為竹稻之父的老人精神飽滿(mǎn),心態(tài)開(kāi)朗,每頓要喝一杯竹稻米酒。他的爽朗里透露著對(duì)竹稻的信心。
幾年前,鐘獻(xiàn)銘成立了蕉嶺縣鐘章美竹稻專(zhuān)業(yè)合作社,除自己流轉(zhuǎn)100多畝農(nóng)田外,還與各地種植戶(hù)合作種竹稻。目前湖南常德、江蘇淮安、四川成都和儀隴、江西吉安、廣西來(lái)賓以及廣東的蕉嶺和廉江等地均有種植,面積約數(shù)千畝,普遍受到種植戶(hù)的歡迎。
鐘獻(xiàn)銘2008年放棄在深圳的生意,回來(lái)支持父親的竹稻事業(yè)。跟在父親身邊邊學(xué)邊干,已成了鐘章美的得力助手?,F(xiàn)在父子都是竹稻癡,父子間常常為不同的看法爭(zhēng)個(gè)不休。鐘獻(xiàn)銘說(shuō)父親研究起竹稻來(lái)就入迷,常常忘記了吃飯,叫他也聽(tīng)不見(jiàn)。鐘章美很欣慰?jī)鹤右鸦究梢越邮种竦镜难芯?,現(xiàn)在田里的很多試驗(yàn)品種都是鐘獻(xiàn)銘做出來(lái)的?!八鍪卤任疫€認(rèn)真”鐘章美告訴記者,稗草稻病害很?chē)?yán)重,想要全部拔掉,鐘獻(xiàn)銘舍不得,他蹲在地里一株一株地仔細(xì)檢查,終于在幾百株禾里發(fā)現(xiàn)了兩株沒(méi)生病的植株,避免了稗草稻全軍覆沒(méi),現(xiàn)在試種表現(xiàn)良好。
他的孫子鐘權(quán)坤2014年從中山大學(xué)南方學(xué)院畢業(yè)后也回到基地幫手,“竹稻之家”祖孫三代接力竹稻事業(yè)。
“竹稻下面乘涼”夢(mèng)或可期
廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所所長(zhǎng)王豐指出,竹稻系列材料更意義重大的應(yīng)用在于,利用竹稻的優(yōu)良品系作為重要材料,跟現(xiàn)有的優(yōu)良親本材料進(jìn)行雜交,把它的優(yōu)良性狀引進(jìn)到水稻親本材料里去,改良現(xiàn)有的親本材料。
據(jù)了解,現(xiàn)有水稻的收獲指數(shù)已經(jīng)接近植物生理學(xué)家認(rèn)為的上限0.6,培育超大生物量的水稻新種質(zhì)已成為水稻育種的主流方向。但雜交水稻屬于近緣雜交,近緣雜交技術(shù)存在局限。“就像馬與馬一樣,同一個(gè)物種,無(wú)論怎么雜交,產(chǎn)生的后代也不可能和大象一樣高大?!庇袑?zhuān)家如此比喻。攻克種源“卡脖子”難關(guān),需要從外部引入優(yōu)良基因。竹稻的遠(yuǎn)緣雜交親和特性,能突破水稻育種的近緣雜交局限,正可在種源‘卡脖子’技術(shù)攻關(guān)中一顯身手。
雜交水稻之父袁隆平高度評(píng)價(jià)中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所夏新界研究員領(lǐng)銜的水稻育種團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十余年成功培育出最高2.2米的“巨型稻”,或?qū)㈤_(kāi)啟第三次綠色革命。而竹稻的“始祖”就是身高1.8米的“水稻巨人”,體內(nèi)潛藏著來(lái)自竹子的“巨人基因”。2012年晚稻“竹香4號(hào)”大田里曾出現(xiàn)一茬高達(dá)2.24米的“返祖”竹稻。別人求之不得的身高,卻是竹稻的“祖?zhèn)鳌眱?yōu)勢(shì)。由此可見(jiàn),竹稻在培育高產(chǎn)水稻新品種中頗有應(yīng)用價(jià)值。善用竹稻資源,或可助力實(shí)現(xiàn)“天下第一農(nóng)民”袁隆平院士的“禾下乘涼”夢(mèng)。
鐘章美父子近年來(lái)取得的研究成果顯示竹稻具有一些可貴的性質(zhì),遺憾的是,竹稻多年來(lái)未引起權(quán)威科研機(jī)構(gòu)或有關(guān)部門(mén)關(guān)注。竹稻產(chǎn)業(yè)化仍前路漫漫,年輕時(shí)“愿天下糧滿(mǎn)倉(cāng)”的理想,仍在支持著鐘章美的竹稻夢(mèng)繼續(xù)走下去。期待沉寂多年的竹稻能乘中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議的東風(fēng)迎來(lái)春天。
圖文:本報(bào)記者 陳潮華
編輯:張瑩娜