【人物小档案】黎汉云,广东兴宁市人,研究员,我国著名水稻育种专家。民盟盟员,第八届、九届全国政协委员。60年代初开始从事水稻育种研究和教学,主持国家和省部级课题,曾任我校水稻研究所三系研究室主任。先后被授于四川省劳动模范、全国高校科技先进工作者等称号,获四川省科技杰出贡献奖,1991年开始享受国家特殊津贴。
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“籼亚种内品种间杂交培育雄性不育系及冈·D型杂交稻”项目,曾于1988年荣获我校第一个国家技术发明一等奖。该奖展示了地处川西平原边缘的我校农业科学研究的水平,同时为今后主持人周开达同志成长为院士奠定了基础。1972以后,这个课题大的研究我都是主要经手人。为了学校即将隆重举办110周年校庆,我把该项目在理论和生产实践上的重要意义、选育过程及其艰难岁月作比较详细的回憶。目的是为了传承历史,展望未来。
打破科研禁区 实现增产增收
籼型品种间杂交培育雄性不育系,以利用水稻杂种优势,曾是未被人类认识的领域。早在上世纪60年代后期,国际水稻研究所聘请印度水稻育种学者专门从事该项研究,经好几年实践,仅育成农艺性状差,不能利用的高不育株系。70年代初,国际水稻研究所撤销了该课题组。而周开达同志在1986年10月长沙国际杂交水稻学术讨论会上,宣读了“籼亚种内品种间杂交培育雄性不育系研究”的论文,宣告利用此法相继育成冈·D型不育系及其杂交稻成功,并在我国12个省区大面推广。此事,引起了国内外众多水稻育种家的赞赏。但也有一些学者持怀疑态度,来函索取提供不育胞质的Gambiaka、Dissi D52/37原种进行研究。也有一些单位要求提供冈·D型不育系及其组合与野败型等进行比较试验。在冈型不育系的启发下,四川绵阳农专校、四川绵阳农科所采用此法育成了八汕A、二汕A;湖南杂优中心的张惠廉先生,运用籼型印尼水田谷作母本育成了大面积推广的Ⅱ-32A和优IA。实践证明,运用籼型品种间杂交培育不育系,为水稻杂种优势利用开辟了一条新途径。消除了此前人们认为籼型品种间核质差异较小,难以育成稳定的雄性不育系的观点。在冈·D型杂交稻投产之前,我国南方稻区只能运用单一的野败细胞质。1970年美国在玉米上由于使用单一的T型胞质,导致小斑病大流行造成玉米大减产。因此,科学家们对使用单—细胞质的潜在危险深感忧虑。冈·D型系列组合投产后,就缓解了运用单—细胞质的危险,使杂交水稻能更健康的发展。据众多试验证明,冈·D型杂交稻比野败型可恢性较好,恢复谱较广,易于实现三系配套,细胞质负效作用较轻,所配杂交组合优势较强等优点。至1988年,据不完全统计,各种熟期的冈·D型杂交稻在12个省区已累计推广3304万亩,增产稻谷24.8亿公斤,获社会经济效益8.43亿元。至于再生稻的增产增收、制种增收、抗病节支等不予统计。
偶然启迪 开启杂交稻研究之路
1964年冬,农学系遗传育种教研室主任李实贲老师圆满完成援外任务返校,接着被任命为水稻研究室(原称稻作室,主要从事栽培研究)主任。他针对遗传育种教研室大多数老师只做玉米研究的情况,提出了也要做水稻研究的要求,并于1965春把在遗传育种教研组任教而有从事水稻研究愿望的周开达调到水稻研究室,与他一起从事水稻常规育种。
李实贲在校内最先提出要开展杂交育种研究的。他把从非洲带回的高秆晚籼良种Gambiaka以及李厚实1963年从印尼带回的Dissi D52/37及Kading Theng与我国南方早籼矮脚南特号杂交,期盼能育成四川栽培的中稻或早稻。
文化大革命期间,我们的科研仍在进行。1966年F1代正常收获,晒干后装进锡皮桶内,并专门储放在农学楼的水稻研究室,以示从事栽培研究的原稻作室,转向以育种为主的水稻研究的重要资源。
文化大革命的1966年末至1968年,雅安革命群众分成两大派。“红成派”的总部设在学校的老校区,也是该派武斗的据点;“八二六”派的总部设在河北街,其武斗据点,设在小山子(即现在少年宫的上面)等。小山子常与川农老校区发生枪战。因我是“摘帽右派”,两派均不介入。1967年春,乘未发生枪战的机会,在河北街原交通旅馆找到李实贲老师,请示F1代种子怎么处理。他说:“你带王福全和张宗明(工人)播下去,注意把优良个体比较多的组合列为选择重点”。表明作为共产党员的李实贲老师,在这样困难的处境下,仍念念不忘科研的敬业精神。在他的安排和指导下,我们三人完成了F2和F3代的选择。1969年多数教职工安排在名山军恳农场劳动。而那时,校革委会也成立了科研小组,水稻、小麦、玉米三大作物由颜济老师负责。从事水稻研究的周开达和我留下,与搞小麦的张显志同志安排在沙湾农场,沙湾农场由周开达负责。研究玉米的杨允奎院长和杨光轩留在濆江。只要颜老师来沙湾农场,我们都能见面,谈谈工作情况。大约在七月中下旬,周开达跟颜济老师说:“地理远缘杂交的F4代里,有好些株叶型很好,米质优良的材料,但结实率低,我想把它淘汰了”。颜老师说:“你把它搞雄性不育嘛。水稻是二倍体,有杂种优势,小麦是多倍体,没有杂种优势”。周开达就是在他启发下,才在kambiaka与矮脚南特号杂交的系统群中出现的高不育株系(后定名为GII)的再生稻作母本,与10几个籼稻品种测交筛选保持系。
十余年精心培育 终获累累硕果
文化大革命的1966年末至1968年,雅安两派的武斗,连加农炮和火焰喷射器都用上了。据我所闻,四川农学院参加武斗的学生死去32个,年青教师2个。武斗据点小山子与川农据点老校区经常发生枪战。我和王福全、张宗明在濆江田里干活,还有农场蔬菜组的工人在地里劳动。当听到子弹在身边或头顶上飞时,即停止作业。在这样的处境下,我们三人(栽秧时有教职工协助)完成了常规F2、F3代的选育。届时,我既当技术员,又当工人,背粪下田、撒肥、扶田埂、勾田角等农活都得干。其艰辛可想而知。
1973年春周开达交给我播下去的材料,多数是G11与40多个品种测交的F1代,周本人也常在田里工作,另有长期农民工陈世麟协助。该年冬周安排我去海南加代,他也在春节前来到陵水桃万一队。由于那时南繁材料处于分蘖阶段,看不到穗部性状,我引他在加代材料的田块上转了一圈,他再住两天就返校了。1974年夏,我和陈世麟对育种材料照样进行筛选。按周和我商量的计划,还是我去海南加代,面积只要4分左右,出差费每天8毛(内地4毛),乘火车只能坐硬席,总共用不了好多钱。但李实贲老师说没有经费。后经我们商量,重点材料托内江农科所同志帮忙加代。1975年夏季,我和陈世麟对回交代数较高,各方面已经稳定的不育系冈二九矮七号,和基本稳定的冈朝阳一号A、冈青小金早A等进行测交,以便提前摸清它们的可恢性和配合力。由于那时我和周对野败型不育系(如W二九南A、W二九矮4号A等)恢复力强的恢复系IR24、IR26、IR661,IR665、泰引一号是清楚的;古223恢复系虽然恢复力相对较弱,但它配出的杂种生育期为中熟,对这种熟期的杂交稻在气温比成都地区较低的雅安地区等有较大的发展空间。因此,对它列为测配的重点。谈到这里,我补充一个情况,就是1973年我接手的GI2×二九矮七号的F1,母本花药的目测均是体积较小,颜色淡绿,花粉镜检都是碘败;它也有包颈,抽穗期比二九矮七号迟2天,其它农艺性状与父本基本类似。见到这种特殊情况,随后我用泰引一号与之测交。1974年8月底,我引周开达、李实贲、孙晓辉共同观察它的综合表现。共识是:株叶型好,穗型较大,结实率高,籽粒较长,米粒透明,充实度好;但是生育期较长,到九月上旬后期才能成熟;其次,泰引一号生育期也较长。据此,对这种特殊组合和特殊情况暂不宣传,但启示周和我对野败型不育系恢复力强的品种,对冈型也是适用的观点。上述所测的杂交种,都带到海南三亚藤桥农场进行鉴定。
1975年,周和我研究把已经稳定的冈二九矮七号不育系和基本稳定的冈朝一号、冈青小金早不育系等材料,雅安收种后,即托内江农科所在南宁农科所秋繁的同志播下,以便我10月赴南宁进一步鉴定。去前周安排搞大田生产的吴伯岺同志(工人)一起去,他除帮我做杂交外,同时经管财务。南宁鉴定结果,4个大区的冈朝阳一号A,有两个已全部稳定,另2个大区仅有少数单株还存在少量的染色花粉。据此,我决定已完全稳定的大区各做1对回交,转到小材料的原种圃,其余苗子也适当做些回交,作为冬季大量人工回交的原种,为明年正季大田繁殖冈朝阳一号A准备种源。其余2个大区大量回交,以备冬季制冈朝23和冈朝24的母本。其次,对稳定的冈二九矮七号及冈青小金早A,也适当多做种子,为冬季小制所需。
1975年冬,我和老吴秋繁结束,即赴海南三亚藤桥农场从事冬繁。其内容:一是鉴定冈朝24、冈矮一号、冈矮二号、冈青2号及冈朝23的测交表现,初步确定重点组合。二是为76年雅安正季推广不育系的繁殖作好种源准备。三是按周和我原定计划,首次制0.4亩左右的冈朝23,另少量制冈朝24、冈矮一号、冈矮二号、冈青2号。实际是除制冈朝23外,其它组合的小制均将母本的苗子插进内江地区大面积制种的相应父本行内。四是据研究进展情况,我果断决定开创人工制恢,即把国外引进的IR26(双抗亲本)、IR24、泰引一号的恢复基因输进国内有恢复因子的品种上来。如1985年获省级二等奖的D优一号父本2229,就是1976年春,我在藤桥用国内有恢复力的中熟巾峰一号与IR26杂交育成的。另还有早稻组合D优3号和D优5号,也是上述地点时间用中峰一号×IR24杂交来的。五是省内外其它单位的同行,来我南繁基地参访工作,由我负责介绍。如武大的朱英国院士,经我引导参观结束后,他对我说:“我这次来海南参观了许多单位的材料,你们的田间布局和杂种表现是最好的。”六是向四川省南繁人员讲授杂交稻制种、繁殖技术,同时讲解了三系的基本概念、相互关系及杂种优势的表达方式。南繁指挥部的技术负责人黄广生说:“反应讲得好。”总的说,1975年冬繁任务虽然艰苦,但进度很快,精神舒畅,浑身是劲。我和吴伯岺,天天泡在田里,完成了选育冈型组合的重要环节的同时,开创了人工制恢,也为尔后冈·D型杂交稻的发展奠定基础之一。1975年,周开达同志还为杂交水稻训练班讲授杂交制种课程。
1976年雅安正季工作内容一是观察、鉴定海南返回的冈型组合的表现,印证海南初步确定冈朝24,冈矮1号和冈朝23的重演性(在濆江农场2号田有上述组合的大区对比示范,以珍珠矮作对照)。二是在沙湾彭光烈承包的1亩左右的田里繁殖冈朝阳1号不育系,重要环节我亲自动手或现场指点,为南宁大面积秋繁作好种源准备。三是开拓人工制保。如我和高克铭同志(学校聘请的长期农民工,后因工作成绩突出学校特向省上申请解决了他的正式工身份)早在1971年在沙湾农场商定,通过籼梗杂交培育中稻的设想,组合是蜀丰一号×盘锦(东北梗稻)F5代,也从姚桥金鸡生产队带到沙湾农场作母本与珍山97杂交,经回交后于1982年加进繁4(温州所引进)的后代导入D型肤质,于1985年雅安定选籼粳型D297A;又如同年做(二九矮七号×V41)、(珍汕97×雅矮早),随后复交的双交后代导入冈型胞质,也于1985年定选冈46A,随后又育成D62A等。四是小材料继续进行筛选。五是周和我商定,由吴伯岺带领雅安地区农业局4位技术干部去南宁秋繁冈朝阳一号不育系等。离雅前把我撰写的繁殖提纲交给他,为冬季大面积制种准备种源。我在10月上旬也到达南宁,主要研究小材料,人工繁些冈二九矮七号和冈青小金早不育系。10月下旬周开达和高克铭也赶到南宁。经商量我和高留下,做些收尾工作,周、吴等先赴海南挑选制种基地,并落实制种田块。他们离开南宁前,我把在海南各组合父母本的播种时间、制种时差和叶差写好交给周开达(因他没有冬繁的经历)。随后12月上旬,我和老高到达海南制种基地。元旦前,南繁指挥部又叫我给全省南繁人员讲授制繁技术。届时,孙晓辉校长也主动前来参加南繁工作。大约1977年元旦过后,接到李实贲老师的信,叫我返校,准备给77级学生上杂交水稻课,同时兼带实习。1977年内地大面积推广的冈型杂交稻种子,就是我们和雅安地区农业局合作,在1977年春由海南运回的。
D 型不育系及其杂交稻的选育
与冈型不育系相同,1965年我们拿引自西非的高秆晚籼良种Dissi D52/37为母本,与矮脚南特号杂交F4为基础,采用培育冈型不育系的方法,于1979年培育出农艺性状基本整齐、育性稳定的D 汕不育系完全稳定是1982年(我主持)。1982年将来自{[(蜀本一号×盘锦)F6/珍汕97]F6//繁4}的后代导入D型胞质,于1985年雅安定选株叶型好、抗病力强、米质较优的籼粳型D297不育系(我主持)。自1980年后,由D型不育系作母本,先后组配出早稻组合D优3号、D优5号,中早熟组合D优64,中熟组合D优1号,中迟熟组合D优63、D优10号(我主持),完成了杂交稻的熟期配套。上世纪80年代末育成D62A(我主持),日后又育成D702A。其中,1985年我主持育成的D优63,曾于88年荣获四川省第一个科技进步特等奖。届时,该组合累计推广1750.7万亩,占冈·D型全部组合的52.98%,为申报发明一等奖作出了突出贡献。
上述人工制保和人工制恢,是我据课题组完成冈型组合选育的基础上,为下一步拓宽冈·D型杂交稻研究、创造更多的成果提出来的。这就是1985年D优一号获省级二等奖,由我主持申报的原因;同时也为1988年后,三系杂交稻的多数大奖或省二等奖都由我主持申报的客观依据。我要补充说明的,高克铭同志自1976年始至今,在三系杂交稻选育推广及协助教师对南繁工作的管理方面做了大量的工作,同时,也是南繁从未缺席的人员。
组建协作组 助力推广
1977年春,在海南南繁基地,周开达同志与四川省种子站长关长春商定,成立四川冈型杂交水稻协作组。周并提出参加协作自愿、承担任务自由、经费自理的“三自”原则,将科研、教学、生产“三结合”,并与科研成果的试验、示范、推广“三结合”的方针,对促进科研成果的转化起着积极的作用。随着科研成果不断创新,于79年育成基本稳定的D汕不育系,并组配出早稻D优3号、D优5。因此,把协组的原称,提升为“四川冈·D型杂交水稻协作组”。通过实践总结,并由我提出增添“成果共赏”的原则,并于85年申报D优一号省级二等奖时,把什邡等三个种子公司在推广该成果作出较大贡献的同志列入主研人员,这就更加激发了协作单位的积极性。例如:1985年才育成的D优63,在88年不完全统计,全国累计推广1750.7万亩,占全部冈·D型组合的52.98%,为申报国家技术发明一等奖创造了条件。申报D优63省级特等奖时,有协作单位的4位同志列入主研人员。在“成果共享”原则的指引下,更加激励协作单位从事试验示范推广的积极性,为尔后促进冈·D型杂交水稻的发展作出更大贡献。
协作组的主持人,自然是周开达同志,但对协作单位的种子生产、种子调剂、试验示范推广等工作,主要由我操办。如1984年当家组合汕优2号大面积发生稻瘟病,面临组合更换的1985年,撰写了“汕优63、D优63制种与汕优2号的区别”获奖论文,不仅对协作单位的种子生产起着重要的作用,同时波及全省。正如全国唯一尚未改制的新津县种子公司经理郑科畅于2015年8月说:“协作组名义上周老师主持,实际操刀的是你。此事,各协作单位心中有数。”水稻所现任所长李平于2012年7月也曾说“不是你在做工作,协作组早已散了”。这方面的工作,高光铭同志也付出了很多的精力。
凝聚集体智慧的结晶
从上述冈·D型杂交稻选育的艰苦过程,可见发明奖的获得来之不易。既有主持人周开达同志统领全局的作用,也有课题组成员的不懈努力,以及省科委、省教委在经费方面的大力支持,还有院系室领导的关怀。另有李实贲教授担任水稻研究室主任期间的工作,也是不能忽视的。发明奖的主研人员李仁端同志,在北京协助周开达顺利完成评奖答辩,也作出了很有意义的贡献。其次还有上百个协作单位的共同努力。
总之,课题内的成员(含工人),在文革武斗及一年搞三季等期间,埋头苦干,不惜辛劳,经常双脚泡在水田里,面朝黄土背朝天的情况下干出来的。回忆当初,我们的所作所为,从来没有出了成果,名利双收的想法。大家都是为了一个共同的目的——育成杂交稻,使农民增产增收。
最后要说的,周开达同志获得国家发明奖的同时,又从事更高层次的两系、无融合水稻、多倍体育种、乃至引领他的研究生投入生物技术和分子水平的水稻育种。他不断追求创新的精神,造就了四川农业大学第一个院士。值得我们敬佩和学习。