果然有种丨 “稻痴”陈温福院士:扎根南繁沃土育好“粮芯”

360影视 国产动漫 2025-04-28 11:41 2

摘要:自1998年到三亚南繁来,每年在北方一完成秋收,陈温福便带着东北的育种材料南下进行南繁加代。一南一北间,一来一往中,陈温福院士用毕生热情书写他对大地、农业、南繁的挚爱。其参与的中国超级稻育种计划,推动水稻单产屡创新高,为解决粮食安全问题提供了关键技术支撑。由于

微风吹拂下,三亚市南红农场里金黄色的稻浪随风翻滚,阵阵稻香扑鼻而来,沁人心脾。中国工程院院士、沈阳农业大学教授陈温福如痴地享受这醉人的稻香。

“一看到南繁育种材料喜获丰收他总会如此痴迷”,对于这样的场景,沈阳农业大学海南育种基地主任史国宏早已习惯。

自1998年到三亚南繁来,每年在北方一完成秋收,陈温福便带着东北的育种材料南下进行南繁加代。一南一北间,一来一往中,陈温福院士用毕生热情书写他对大地、农业、南繁的挚爱。其参与的中国超级稻育种计划,推动水稻单产屡创新高,为解决粮食安全问题提供了关键技术支撑。由于对水稻研究的痴迷和全身心地投入,陈温福被同行称为“稻痴”。

陈温福在沈阳农业大学海南育种基地观察育种材料。记者 利声富 摄

扎根南繁沃土育好“粮芯”

四月的三亚,南繁育种基地,随处可见收获的景象。一大早,陈温福院士便和史国宏来到沈阳农业大学海南南繁育种基地,查看水稻育种材料的长势,不时摘下几粒稻穗,剥开稻壳后观察米粒大小、颜色等。

看着一株株沉甸甸的稻穗,在徐徐微风中连连“点头”。陈温福立即蹲着地里,轻抚着稻穗,脸上露出灿烂的笑容。

“这些水稻就像自己的孩子,哪一个成才我都开心。”望着地里金灿灿的稻谷,陈温福满脸笑容。

“从陈院士脸上灿烂的笑容,可看到他对水稻的痴迷热爱。”一旁的史国宏说。每年南繁育种时,陈温福院士都亲力亲为,在苗床上仔细认真播种。南繁材料成熟时,他无论多忙,都要亲自去选种。他经常一下飞机顾不上休息,就直接下田里选种。在田里连续工作几个小时后,才带着满身的泥土和疲惫回到住处。

“南繁是我们育种人的第二故乡。”陈温福说。在三亚进行南繁育种时,他经历过台风肆虐后抢救秧苗的焦灼,也体验过发现一株理想稻穗时的狂喜。无论刮风下雨,还是烈日当空,他就像照顾孩子般守护着试验田里的育种材料。

“南繁育种的顺利进行,离不开三亚相关部门的支持。”陈温福说,刚开始,他们来三亚进行南繁育种时,不仅育种的田地不稳定,而且住的地方也没着落。后来,在三亚市相关部门的协调下,他们在三亚市热带农业科学研究院南红农场有了自己的南繁育种基地。基地建设和配套工程的完工,在一定程度上缓解了沈阳农业大学重大课题南繁工作的压力。

几十年孜孜专研北方超级稻

陈温福院士与水稻的结缘,始于考取我国著名水稻专家杨守仁教授的硕士、博士研究生。其后,他不仅延续了导师的水稻育种研究,也传承了导师坚韧的科学精神,在籼粳稻杂交育种、水稻理想株型和水稻超高产育种理论与实践方面做了系统、深入的研究。

师从杨守仁后,几十年以来,陈温福一直潜心培育北方超级稻。

“人是十月怀胎,水稻是十年怀胎”,说起水稻育种,陈温福用了个形象有比喻。搞籼粳稻杂交,一个品种至少10年才出培育出来。“杂交经过回交或复交后再选择,选择以后稳定了,还要参加省级、国家级区域试验、生产试验,然后还通过评委审定,才真正成为品种,十年就过去了。”

1995年,陈温福和师弟徐正进教授所写的《水稻超高产育种生理基础》中,明确提出“利用籼粳稻杂交或地理远缘杂交创造新株型和强优势,再通过复交优化性状组配,聚合有利基因, 实现理想株型与优势相结合”的超级稻育种理论与技术路线。1996年,他主持的“水稻超高产育种研究”取得重大突破:创制出新株型优异种质“沈农89366”;育成了第一代直立大穗型超级稻“沈农265”,宣告了我国超级稻的诞生,我国超级稻育种研究也由此跃居世界领先地位。

进入21世纪后,陈温福作为“国家超级稻育种”联合攻关协作组北方粳稻区的负责人,其带领课题组经过十年联合攻关,共育成通过部级、省级认定的优质超级稻新品种16个。这些超级稻品种仅在东北稻作区累计种植面积就超过1.5亿亩,平均覆盖率达65%以上。东北超级稻也实现从小面积示范到大面积推广。

攻克“北粳南籼”科研难题

我国水稻经过长期的生态适应性驯化,形成了“北粳南籼”的地域性品种差异化种植格局。后来,因北方粳稻具有米质优、米饭适口性更好、产量高等优点,迅速得到南方消费者的青睐。

为满足市场及消费者的需求,以及为提升南方水稻生产效益,20世纪50年代开始,国内不少育种科研人员将高产、优势的北方的粳稻引至南方种植。但由于北方粳稻在南方种植时抽穗期会大幅提前,株高变矮,穗子变小,导致产量显著降低‌。

陈温福让同行们刮目相看的原因之一,就是“北粳南引”的成功。

针对籼稻和粳稻两个亚种间杂交存在疯狂分离、结实率低和后代不易稳定等困难,在导师杨守仁教授的指导下,陈温福用10年的努力,多次赴南方实地考察、实验,足迹和汗水遍布鄂、豫、皖、川等地。1992年,陈温福终于攻克了40多年来无人攻破的科研难题,并成功选育出了适于“北粳南引”的代表品种“中粳564”。

随后,“中粳564”在南方种植面积逐年增加,从而打开了“籼稻改粳稻”的新局面。此项成果在理论与实践方面都达到了国内外先进水平。

“你看,这就是北方的粳稻,在三亚与北方的长势差不了多少。”在沈阳农业大学海南南繁育种基地,陈温福指着地里的成熟的粳稻说。“北粳南引”的成功不仅解决了南方水稻生产中的一些问题,还推动了我国“高产、优质、高效”农业的发展,具有广阔的应用前景‌。

陈温福(右)在沈阳农业大学海南育种基地观察育种材料。记者 利声富 摄

揭示籼粳杂交后代产量性状分化

籼稻与粳稻,是亚洲栽培稻的两大亚种。但两者生理差异大,杂交后代常出现不育、抗逆性差等问题。

同时,籼稻与粳稻经历漫长的自然与人工选择过程,导致其基因组产生显著分化。这种分化不仅体现在农艺性状上,还深刻影响它们的生理特性和生态适应性。

为揭示自然与人工选择如何影响籼粳杂交后代的产量性状分化,并进一步阐明其中的分子遗传机制和关键基因,为籼粳稻杂交育种提供坚实理论支撑。陈温福带领团队在三亚建立攻关基地,利用南繁快速加代优势,选取具有代表性的粳稻品种笹锦和籼稻品种Habataki作为实验材料,通过系谱法和混合法模拟了人工选择和自然选择,从而构建了分离群体。经过长达10年的精心选择,成功构建了南方系谱、南方混合、北方系谱和北方混合四个群体。随后,对这些群体的产量性状进行详细调查,并进行高通量测序。

通过高质量亲本基因组的从头组装以及对四个群体的重测序分析,研究发现籼粳杂种不育位点会导致后代群体基因型的偏分离现象。此外,研究还发现“绿色革命”中的半矮秆等位基因sd1-d在北方地区由于单株产量和NH4+吸收速率方面的劣势,而不受自然选择和人工选择的青睐。

2025年1月,陈温福院士团队在新一期New Crops杂志上在线发表的重要研究论文,揭示了自然与人工选择对籼粳杂交后代产量性状分化的深刻影响。

本研究为深入理解人工选择和自然选择如何影响籼粳杂交后代的性状分化提供了新的视角,并为相关领域的研究者提供了新的视角和重要参考。

一年有200多天“泡”在水稻田里

在三亚市南红农场的沈阳农业大学海南育种基地里,当同行的年青科研人员劝年迈的陈温福不用下地,他只要站在田埂上指挥就行时,陈温福毅然说:“搞水稻育种,不亲自下地怎么行?”

每年冬天,陈温福都会到三亚南繁基地开展新品种试验。为繁育出产量更高的粳稻品种,已经70岁的陈温福从没有停下育种的脚步,一年中他有200多天坚持“泡”在水稻田里。

这几天,育种基地里的水稻南繁材料成熟了。看到满头白发的陈温福站在稻田边仔细观察后,史国宏由衷地说:“陈院士只要打眼望去,每株稻子是什么品种,有哪些性状,打多少产量,就像端详自己的孩子一样,他已了如指掌。”

在陈温福院士的带领下,沈阳农业大学水稻育种团队将北方粳稻材料带到三亚进行加代繁殖,大大缩短了育种周期。团队以优良资源为亲本配置杂交组合,创造疯狂分离后代,再对后代进行严格筛选和鉴定,鉴选出高产、优质、抗病、抗逆的优良品系。经过规范程序审定为新品种,这些新品种有力促进了东北粳稻产业的提质增效,为保障国家粮食安全作出不小的贡献。

来 源:南海网

总监制:陈海清

审 核:翁壮岛

审 校:刘墨研

来源:乐东宣传

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