袁隆平杂交水稻的那些事儿

　　科技日报记者 俞慧友

　　近日，“共和国勋章”获得者、我国著名水稻专家袁隆平相关话题上了热搜。其于上世纪70年代领衔研发、至今仍在沿用的三系法杂交水稻，近日被人搬上互联网，与数千年驯化的“老种子”进行了一场非此即彼的对比。

　　三系法杂交水稻是什么？老百姓饭碗里香喷喷的白米饭怎么来的？它和老品种有无关联？

　　谈及三系法杂交水稻，不得不提“雄性不育”。

　　水稻是一种小花器自花授粉作物，遗传学经典理论认为其并无杂种优势。1961年，袁隆平在水稻试验田里发现了一株“鹤立鸡群”的植株。以其为种进行种植后，他发现该植株的“娃”长得参差不齐，出现了杂种后代才有的分离现象。

　　这一发现让他敏锐地认知并大胆推测——水稻可能具有杂种优势。他同时认为，要想在生产中大面积利用杂种优势，培育雄性不育系是有效途径和关键。

　　袁隆平的博士生、著名水稻育种家邓启云告诉科技日报记者，“雄性不育”是指作物花的雄蕊发育不正常，无法自花授粉，须依靠异花授粉杂交。这是大面积人工制种利用作物杂交优势的基础。

　　在袁隆平团队的共同努力下，1970年，他们在海南的一块沼泽地里找到了天然雄性不育材料——野败。野败的发现，让袁隆平“通过进一步选育，找出雄性不育系、保持系和恢复系，实现三系配套，能使利用杂交水稻第一代优势成为可能”的育种构想有了实践和验证的可能。这便是人们常听到的三系法杂交水稻。

　　在众多中国科学家的共同努力下，我国成功培育出了举世闻名的三系法杂交水稻，使大面积利用水稻杂交优势成为了现实，助推水稻亩单产量得到了大幅提升。此后，袁隆平领衔科研团队，接续培育成功了两系法杂交水稻、超级杂交稻等新技术。

　　袁隆平带领我国科研工作者，通过雄性不育遗传工具，攻克了利用杂种优势的世界性难题，创建了系统化、原创性的杂交水稻育种体系，开辟出利用水稻杂种优势的新道路，有力保障了国家粮食安全。

　　但利用雄性不育培育杂交水稻总被有些人拿来说事。“诟病”的理由为：无论三系法杂交水稻、两系法杂交水稻还是超级杂交稻，它们的“娃”都不适宜再留种，进行下一年度的种植。而常规稻则可以。

　　这些“娃”为什么不宜“再生再育”？邓启云介绍，它们是育种家经过精挑细选，筛选出具备抗倒伏、抗稻瘟病、耐高温等优良性状的父本、母本，应用三系法、两系法等育种方法，获得的高产、优质、抗性好的品种。来年可结出高产优质的稻米。

　　然而，种植这样的品种所结出的稻米，就和袁隆平所发现的那株“鹤立鸡群”的水稻一般，进行再种植时，会因杂交后代分离现象导致水稻大幅减产和品质下降，从而危及到新一年度的粮食生产安全。

　　常规稻可被留种和再种植，缘何还要大力推广三系法、两系法杂交水稻？因为杂交稻的产量远高于常规稻，能在同样面积的耕地上结出更多的粮食，成为国家粮食安全的技术压舱石。

　　值得一提的是，常规稻也是育种家通过杂交育种或诱变育种等技术培育获得的，与品质、产量双低的天选“老种子”不是一码事。

　　杂交水稻育种的“留种”难题会永远存在吗？答案是否定的。

　　袁隆平构想的杂交水稻育种战略，在技术层面遵循着从三系法到两系法、再到一系法的演进逻辑，育种流程由繁入简，制种效率持续提升。与之对应的优势利用路径，则沿品种间杂种优势、亚种间杂种优势向远缘物种间杂种优势逐级跃升，水稻增产潜力随之呈阶梯式放大。

　　然而，令人惋惜的是，袁隆平已带着未竟的“一系法”蓝图与世长辞，将这一终极课题留给了后来者。

　　“我们的进一步探索，本质上都是在袁隆平院士奠定的基础上不断推进，都在回答他当年提出并长期关注的问题——如何更高效地利用遗传多样性，更精准地发挥杂种优势，让水稻产量更高、品质更优、适应性更强。”中国科学院院士、作物基因组与遗传学家韩斌说。

　　随着科学技术的不断进步，杂交水稻的一系法终将成为现实。到那时，一系法能固定水稻杂种优势，杂交水稻将不再出现自交分离现象，会和常规稻一样适宜留种再种植。

　　几千年驯化的“老种子”是否一无是处？非也！它们在自然界历经优胜劣汰，其中的“胜出者”都是水稻科研珍贵的种质资源，助力着人类对杂种优势的不断挖掘和利用。