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袁隆平院士 图片来自网络 杂种优势是杂种一代在体型，生长潜力等方面优于亲本的现象，而对于培育品种的科学家来说，培育优良的杂种一代，需要两个亲本品种差异越大越好（但也不能太大，差异太大反而使杂种一代质量不高）。 在我们所认识的作物中，有玉米，白菜型油菜等植物是常异花授粉植物，一株玉米的花粉可以传给自己，也可以传给另一株玉米，这样花粉传给了另一株玉米所结的种子就相当于杂种，具有杂种优势。而像水稻、小麦这种自花授粉的植物，一朵花上的花粉只能散在这朵花上，因此在正常条件下不具备杂种优势。 当玉米的杂种优势被发现并加以利用的时候，谁也没想到自花授粉的作物也具有杂种优势。但是要怎么让自花授粉作物像水稻产生杂种种子呢，最简单的就是把一株水稻上所有花的雄蕊去掉，让这朵花不能产生花粉，再将另一株花上的花粉散落到这朵花的雌蕊上，但是光想想就觉得很麻烦吧，水稻的花那么小，而且我们要去的不仅仅是一株，是一亩，一千亩，一万亩，是要满足全国人民对水稻需求的那么多的量的。那我们该怎么办呢，徒手去雄那么麻烦，有没有捷径可以走呢？ 水稻的花 密密麻麻的 图片来自网络 上世纪20年代，美国人发现了水稻雄性不育的现象，这就给了水稻育种家们一个新的思路，原来水稻有天然雄性败育的，都不用人工去雄了，直接将优秀的父本花粉撒到这种雄性败育的母本花粉上不就行了吗。可是啊，想法和最终实现往往隔着太平洋，这里面有太多太多问题需要解决了。 首先是水稻不育的植株从哪里来，它可不是随随便便你在路边就能薅一棵的，它的存在其实是一种基因突变导致的缺陷，你想想，它自个雄性都无法生育了，又是自花授粉的，没有人为给它散花粉，它怎么结实，不能结实就没有后代，会自动被自然淘汰的。这就好比是武林中百年难得一遇的奇才啊。 其次哪怕你找到了一株雄性不育的水稻，这可是大宝贝啊，你得先看看它到底是上面所有的花全部雄蕊败育啊，还是只有几朵花是这种情况，我们需要的肯定是全部花都败育的，但是老天哪能给你那么好的运气，你得经过一番努力，才能使它上面的花100%雄蕊败育。 好了，我们现在有了一株完美的雄性不育的水稻，你得找优秀的父本给它授粉吧，不同的父本授粉产生的杂种一代的性状、产量肯定是不一样的，我们要挑选出符合我们预期的父本，这就需要一年又一年的时间了，这个被千挑万选出来的父本，就是我们常说的恢复雄性不育育性的恢复系。 现在恢复系也选好了，接下来面临的是什么问题呢？你有没有想过，我们种水稻又不是只种一季，这批产量高的水稻收获了，明年拿恢复系给谁授粉？所以我们还需要培育一批水稻，这种水稻给雄性不育系水稻授粉，收获的杂种种到田里也是雄性败育的，也就是说，可以保持雄性不育系的不育的特点，我们把这批水稻叫做保持系。 可以说，保持系的选育是完成水稻三系（保持系、恢复系和不育系）配套中最难也是最关键的一环了，因为它得保证下一代的雄性不育程度非常高，几乎将近99%才能保证我们培育杂种一代纯度高。 以上水稻育种历程就是我们说的“三系法”的水稻杂交技术，光是这些理论的梳理就让人够头疼的了，更别说我们的水稻科研工作者在当时国内外水稻育种一片空白的景况下摸着石头过河，不知走了多少冤枉路，也不知经历了多少失败，在我们看起来好像很简单直白，其实他们都不知道试错多少回，才能把这些东西交到我们手上。 说完了这些理论，那我们杂交水稻研究的真实历程是怎样的呢？ 上面已经说到19世纪20年代美国人发现水稻雄性不育现象。 1963年美国人Henry Beachell实现首次成功的水稻杂交，他的工作是在印度尼西亚完成的，使得印度尼西亚的水稻产量十年（1972-1982）翻了一番。 1968年日本科学家新城长友找到野生不育株，首次实现基于“三系法”的水稻杂交技术，但是他的方案存在着巨大的缺陷，无法实现杂交水稻的产业化发展。 虽然经过前人不懈的努力，但是他们都没能实现水稻真正的产业化，而这项伟大的工作，是由我们国家的许多水稻育种工作者完成的，其中包括早期开拓者管相恒、赵连芳、黄耀祥、李贞生等伟大的水稻科研工作者，还有产业化功臣李必湖、石明松、罗孝和以及我们众所周知的袁隆平老先生。 1970年11月，袁隆平的主要助手之一的李必湖在三亚偶然发现一株野生稻雄性不育株，大家可以想象一下他们当时得多么激动。其实更让我感动的是他把这宝贵的野生不育株材料分送给13个省市的科研人员进行研究，全国进行攻关，在我们现在看来是不可思议的，因为这么宝贵的材料，自己偷偷研究成功，再全面推广，得到的财富和地位是无法想象的。但是他们却没有那么做，而是好东西大家一起分享，因此我们才能集全国的财力和智慧，迅速完成水稻的三系配套。 1973年，我国成为了世界上第一个在水稻生产上利用杂种优势的国家，籼型杂交水稻可以稳定增产30%，一举解决了我们国家粮食不够的问题。 |
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