江西维A水稻诞生记
”
在浙赣边的玉山县,近万亩紫香米优质水稻丰收在望,惹人注目。
与普通水稻不同是,这种水稻成熟后脱掉谷壳,米粒为深紫色,有浓香味,且富含人体必需的天然维生素A。如今,这种特殊的水稻,已在全国13个省61个示范基地种植推广。
自然界中,天然维生素A主要来源于动物肝脏,植物中直接含维生素A的极为罕见。如果稻米中含有天然维生素A,人类就能方便、安全、实惠地从主食中获取天然维生素A。
那么,江西是如何培育出含维生素A的水稻?
一
过去,“中国杂交水稻之母”颜龙安院士为实现杂交水稻三系配套、解决“谁来养活中国人”的问题,数十年如一日投身杂交水稻研究,成为我国籼型杂交水稻的开拓者和主要发明者之一。
以颜龙安院士为榜样,有一位本土农民育种家,他几十年如一日投身于农业科研事业,将满腔热血洒在丰收的土地上,他就是含维生素A水稻的创始人——杨玉梁。
1990年,时年38岁的四股桥乡农技员杨玉梁看到一份资料:维生素A具有提高免疫力、促进蛋白质合成等功能,但全世界发展中国家有2.5亿至10亿人患维生素A缺乏症。
他顿时萌生了一个想法:“如果能将与食用性植物‘绝缘’、主要存在于动物肝脏中的天然维生素A‘嫁接’到水稻中,培育出富含维生素A的特种稻米,一定能造福人民”。
“几十年来,他几乎是走火入魔,如痴如醉!”谈起丈夫对培育含维生素A水稻的执着,杨玉梁妻子满是无奈。
从1990年起,杨玉梁开始对含天然维生素A特种稻新种质创制研究。当时家里一幢两层的旧楼房,每一间都被他挂满了各式稻种;自家三四亩田里,每一块都被他种上几十个甚至上百个水稻品种。
他利用玉山县太甲山区老品种九月红的矮秆变异株与地方高秆品种八月香糯进行杂交、回交,BC1F1种子分为若干份,采用不同的方法进行技术处理,以提高突变率,然后进行系统选育。
每到育种季节,杨玉梁成天待在田间,早上赶露水、中午授花粉、下午观察取样、晚上搞镜检做记录,完全沉浸在自己的世界里。
乡亲们笑他:“满地插标、乱七八糟,专种不长谷子的水稻。”杨玉梁却不以为意,仍然坚持自己的研究,在那一片片水田里,都是他精心培育的特种水稻珍稀品种。
为争取每年多种一季水稻育种材料,杨玉梁在海南三亚租了50亩田,将全家节衣缩食省下的几千元钱都花在了冬季去海南南繁育种。到2000年,他不仅花光了全家积蓄,还欠下40多万元债务。
二
功夫不负有心人。
历经10年攻关,2000年杨玉梁的研究终于有了突破。从上万份地方品种及其育种材料突变体中筛选到1个株系,经权威部门检测天然维生素A含量10 IU/100克。
利用该单株从BC1F5代开始采用“VA世代跟踪检测、紫香定向选择”技术,杨玉梁进而育成世界上第一个栽培稻内源基因型含天然维生素 A的水稻品种, 糙米中维生素A含量为11 IU/100g,定名为紫宝香糯1号,填补了国际同类研究的空白。
2002年10月,在第三届中国特种稻学术研讨会暨产品展评会上,中国特种稻协会会长自豪地宣布,我国成功育成非转基因含维生素A水稻品种——紫宝香糯1号,该品种因独特营养成分获得大会银奖,引起业内轰动。
但是,意外突如其来。展评会开幕当晚,放在展台上的种子和一份紫宝香糯2号检测报告被人偷走,大会理事会发表声明,称该品系含有维生素A,如有以后有类似的品种出现,没有种质来源,将视为偷取成果。
杨玉梁的成果虽然被偷窃,但他的精神和研究引起广泛关注。在江西省委主要领导的关心下,他获得30万元科研经费。
虽然紫宝香糯1号先后列入江西省“一村一品”建设项目、省重点科技推广项目和科技部农业科技成果转化项目,但当时紫宝香糯1号的产量只有400公斤,且抗性和适应性差,推广应用受限。
为突破瓶颈,让更多地方能种植含有维生素A的水稻,杨玉梁开始利用紫宝香糯1号为核心亲本,与培矮64S、安湘S、海选1号、明恢63等材料杂交、回交,开展含天然维生素A特种两系不育系、恢复系的创制研究,并与江西农业大学、江西省农科院合作,开展水稻含天然维生素A性状遗传机制和基因定位研究。
有了更多科研人员的加入,一系列研究成果接踵而来。
他们育成了世界上首个富含天然维生素A特种两系不育系赣宝1S和世界上首个含天然维生素A特种两系杂交稻新品种赣两优1331;
利用创制的含天然维生素A两系不育系、恢复系,配组育成不同熟期的特种两系杂交稻新组合15个;
研发出含天然维生素A特种两系不育系核心原种“大田晚秋繁殖”、F1代种子纯度“大田晚秋小苗快速鉴定”技术,集成了两系杂交稻制种与配套栽培技术……
三
潜心农业育良种,勇攀科研最高峰。
在不懈努力下,杨玉梁等人利用含天然维生素A特种两系杂交稻,培育出富含天然维生素A 四大类上市产品15个,满足了市场多元化需求。
经国家一级查新机构查新,为全球唯一含天然维生素A的两系杂交稻,再次填补了国际同类研究的空白!
据了解,玉山“紫稻——含天然维生素A两系杂交稻”推广效益高,平均亩产539.1公斤,亩均产值3773.7元,比种植普通杂交水稻每亩增收2000多元。
谢华安、陈温福、胡培松3位院士评价该成果“原创性强,社会经济效益显著,在含天然维生素A两系杂交稻选育上达国际领先水平”。
今年8月,杨玉梁主持完成的“含天然维生素A两系杂交稻新组合的选育及开发应用”项目获评江西省科学技术进步奖一等奖。
“要在国内建立100个含天然维生素A特种水稻示范基地,推广含天然维生素A特种稻及标准化高产栽培技术……”已是古稀之年的杨玉梁,申请3次延退获批,至今仍奋战在育种一线。
他带领团队人员根据含天然维生素A两系杂交稻营养积累与温光反应的关系,研制出含天然维生素A两系杂交稻绿色保优高产栽培技术。
今年,全国已有13省61个示范基地种植玉山“紫稻”6万余亩。相信用不了多久,就能够实现杨玉梁的“100个示范基地”的目标,让更多老百姓能够吃上优质粮、放心粮。