“鹤立鸡群”的启示
向着太阳伸展的幼芽,总能在石头缝中找到道路。
现象是入门的向导。
十几株“鹤立鸡群”的水稻,不时地拍打着袁隆平的心。尽管第二年试种没有成功,但却给人以有益的启示。那十几株水稻所以趾高气扬地超出众稻,难道不是天然杂交水稻第一代优势的表现吗?不然,它们怎么能打破常规突然长高呢?
时过两年,1962年夏天,他又看到两个外形和品质不同的水稻经过杂交生育的后代,远远优于双亲的现象。用遗传育种学的术语,就是杂交后的第一代,在植株高度、发根能力、分芽能力、穗的大小和抗变化能力,都比原来的好。
袁隆平从旺盛的分芽能力上,看到科研的生长点;从沉甸甸的稻穗上,看到杂交育种的生命力,他决心要闯进杂交水稻这个绿色王国进行探秘。早在大学读书的时候,他见过18世纪英国作家乔纳森·斯威夫特说过的一段话:“无论是谁,如果使只长一穗的玉米结两个穗,或者长一片叶的牧草长出两片叶子,那么他将比所有政治家加起来对国家和人类的贡献更大”。这段话乍听起来很刺耳,但也说明一个浅显的道理:培育出来一个农业良种相当困难也极其重要!他向学校领导提出了自己的想法,结合教学搞科研,题目就是杂交水稻的研究。学校领导认为这是件好事,教育应当与生产相结合,表示同意,并确定地块、配备人员,支持他利用课余进行研究。校长问他:
“这样办可以吧?”
“可以,我一定尽力!”
这时,他又想起17岁那年申请参加全市游泳比赛时说过的那句话:我想办的事,就一定能办到!
在生物学上,利用两种遗传基因不同类型或品种进行杂交,产生的杂种第一代在生活力、生长势、适应性和经济性等各个方面超过双亲,通俗说,是儿子超过老子,子女比父母强,这种“青出于蓝胜于蓝”的现象,在遗传学上叫“杂种优势”。利用这种超亲现象,配制和种植第一代杂种,以达到增加产量的目的,这就叫杂交优势的利用。
60年代,农学家把两种各有特点的玉米,进行杂交,产生出杂交玉米。杂交玉米比原来的双亲都好,将两种优点集中于一身,产量高,质量好,水稻能不能?
说起来挺有意思,大自然赋予人类的作物几乎都有一个共同的缺陷,就是优点和缺点同时存在,各有不足。抗病的品种不高产,高产的品种不抗病。产量高的品种质量低,品质好的品种产量低。人类需要既高产又优质还抗病的品种,怎么解决?通过杂种优势的利用是个好办法。
水稻能否通过杂交、杂种优势的利用培育良种,当然能,但却非常非常困难。1926年,美国人詹斯首先揭示了水稻杂交优势,随之印度的卡达姆、马来西亚的布良、巴基斯坦的阿里姆和日本的冈田正宽等人也对此都有过研究。以后,意大利、苏联、朝鲜、菲律宾和利比亚等国也开展了这项研究,但都没有达到预期的目的,没有育成能够用于生产的杂交水稻。足见,这项研究相当重要,也十分艰难,三四十年基本是原地踏步,进展不大。
前无古人,后有来者。没有完全吃饱肚子的中国人,需要“鹤立鸡群”的水稻,基于这一点,袁隆平自告奋勇站在这个险峻的科技关口,决心试一试自己的身手。
那么多科学技术发达的国家,那么多卓有建树的专家家者,为什么几十年对水稻杂交优势的利用没有突破性的进展,这里面既有理论上的原因,也有实践上的原因。当时的袁隆平是个长期居住在闭塞地方的中专教师,信息不灵,资料缺乏,设备简陋,却瞄准世界性的难题,不能不说有点胆量,也不能不引起循规蹈矩的人们的议论乃至讥笑。
“听说了吧,袁老师要搞杂交水稻了!”一人问。
“自找苦吃。”另一个人回答。
“难说,瞎猫也许碰上死老鼠。”
“这是科学,提出这个问题本身,就是对遗传学的无知。水稻是自花授粉作物,自交不退化,杂交就没有优势。”
学校里有两种基本态度,一种是支持,一种是否定。袁隆平的几位支持者和助手,听到两种截然相反的议论,一位年轻教师说:
“袁老师,这件事可以在全校辩论一番,首先要把是非分清。”另一个补充:
“对!有的人就是站着说话不腰疼!”
袁隆平不赞成他们的意见,从容地说:
“人各有志。个人有个人的看法,个人有个人的说法,兼听则明。古人说过:忍一时风平浪静,退一步海阔天空。”说着,他在纸上画一张玉米植株的线条图。
“关键的问题,我们要把杂交水稻真正培育出来,事实最有说服力!”
“袁老师,这图是什么意思?”
“我是让你们仔细分析一下,玉米和水稻的区别,不能认为玉米容易产生杂交种,水稻也那么容易。”
大家似有所悟,不住地点头。他的两个助手自然地想到袁老师在课堂上讲过的自花授粉问题。
玉米的雄花长在植株的顶部,雌花长在植株的腰部,虽然雄花和雌花长在同一个植株之上,但雌花接受的花粉95%来自另外的植株,所以玉米是雄花雌花同株,异花授粉。而水稻呢,也是雄花雌花同株,却是自花授粉。所谓自花授粉,就是雄花的花粉,落到雌花的柱头上。水稻的一朵花有六个雄蕊、一个雌蕊,每个雄蕊都由花药和花丝组成,花药内有无数个黄色球形的花粉,要改变自花授粉,就必须把每朵花的花药去掉,俗称“去雄”,即除去雄花的花蕊。水稻扬花的时间很短,去掉雄蕊只能在晴天上午8—11点钟进行。一朵花有六个雄蕊,依靠人工一天去不了多少,所以,利用人工去掉雄蕊无论如何也行不通。这也是在自然授粉作物上利用杂交优势,古今中外尚无成功先例的根本原因。
水稻是自花授粉作物,到底有没有杂交优势?袁隆平认为,杂交有没有优势,不在自花授粉还是异花授粉,本质在于杂交种子内部有没有矛盾。只要双亲有差异,就会构成种子的内部矛盾,就能产生优势。十几株“鹤立鸡群”水稻的出现,就是这种优势的反映。
话是这样说,这种优势如何人为地产生,又怎样巩固、保存和延续,却不是几句话能解决的,需要巨大的智力和体力的付出。
“怎么解决这道难题?”助手异口同声地问。
袁隆平没有及时回答,瘦削的脸上布满深思的神情,双眼射出刚毅的光芒,指指自己的头:
“办法就在这里!”大家舒口气,会心地笑了。
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