程实站起身,拍了拍手上的土:“我不仅知道你找不到雄性不育株,我还知道该怎么找到它,怎么培育出高产的杂交水稻。”
元龙平盯着程实,呼吸都变得急促起来。他有点不敢相信自己的耳朵。
程实是搞航空的,怎么会懂这些?难道是在跟自己开玩笑?可看程实的表情,又不像是在开玩笑。
“程总,你……你没跟我开玩笑吧?”元龙平试探着问。
“我没那个闲工夫跟你开玩笑。”程实语气严肃起来,“元老师,你知道吗?现在全国有多少人在饿肚子?
每年有多少孩子因为吃不饱饭而夭折?我们搞技术的,不就是为了让老百姓过上好日子吗?
航空技术能保家卫国,农业技术能让老百姓吃饱饭,同样重要。”
他顿了顿,继续说道:“我知道你心里有疑虑,觉得我一个搞航空的,怎么会懂杂交水稻。
我可以告诉你,我不仅懂,我还能给你提供完整的培育思路和技术方案。
不过,在这之前,我想先听听你的想法,看看咱们的思路是不是一致。”
元龙平深吸一口气,压下心里的激动和疑虑。
不管程实说的是真是假,能说出雄性不育株这个关键点,就说明他不是外行。
“好,程总,那我就跟你说说我的想法。”
元龙平拉着程实走到田埂上,拿起一根稻苗,开始滔滔不绝地讲了起来:“程总你看,水稻是自花授粉作物,雌雄同花。
想要实现杂交,就得先找到雄性不育的植株——也就是雄蕊退化、不能产生可育花粉,但雌蕊正常能接受花粉结实的稻株。
我这些年一直在找这种株系,可翻遍了周边的稻田,要么找不到,要么找到的不育株性状不稳定,没法稳定遗传。”
他又指向另一块试验田:“我尝试过人工去雄杂交,就是在水稻开花前,把母本的雄蕊去掉,再授上父本的花粉。
可你也看到了,水稻花小,花期又短,人工去雄又费工又耗时,一亩地得好几个人忙活一整天,根本没法大规模推广。
我想的是,要是能找到稳定的雄性不育系,再配套找到保持系和恢复系,形成‘三系配套’,就能批量生产杂交种子,这才是杂交水稻推广的关键。”
元龙平越讲越投入,眼神里满是对研究的执着:“我还发现,不同品种的水稻杂交后,后代会有杂种优势,长得更壮、穗更大。
但问题是,怎么筛选出优势强的杂交组合?
我现在是靠肉眼观察,记录株高、穗长、分蘖数这些指标,不仅繁琐,还容易出错,筛选效率太低了。”
程实认真地听着,时不时地点点头,等元龙平说完,才开口说道:“元老师,你的思路完全没偏,‘三系配套’确实是杂交水稻规模化推广的核心。
杂种优势的利用也是增产的关键。你遇到的问题,其实都是杂交水稻培育过程中绕不开的坎,咱们一个个说。”
他接过元龙平手里的稻苗,指着花器解释:“你说的雄性不育株难找,核心问题是你把范围局限在了栽培稻里。
栽培稻经过长期人工选育,性状已经比较稳定,雄性不育的变异株本身就少,还大多不稳定。
但野生稻不一样,野生稻长期生长在自然环境里,为了适应恶劣环境,变异类型更多,更容易出现稳定的雄性不育株。”
“而且野生稻有个优势,它的抗病性、抗倒伏性、耐贫瘠性都比栽培稻强。
咱们把野生稻的雄性不育基因转到栽培稻里,培育出的不育系,不仅能保持不育性状,还能继承野生稻的抗性,这为后续高产打下了基础。”
程实补充道,“这不是凭空猜测,而是有科学依据的——植物的变异随机性,野生环境的选择压力更大,变异频率远高于人工栽培环境,这是群体遗传学的基本规律。”
元龙平眼睛一亮:“群体遗传学?我倒是听过这个词,但没往野生稻上靠。
你的意思是,野生稻里的雄性不育株,不仅数量可能更多,稳定性也更好?”
“没错。”程实点头,“而且我可以给你明确方向,南湖省的南部山区,还有西南部的沼泽地带,那里的野生稻种群保存得比较完整。
你重点找那些生长在阴凉、潮湿,甚至有点盐碱化的恶劣环境下的野生稻,这些环境里的野生稻,为了生存,基因多样性更丰富,出现不育株的概率更高,抗性也更强。”
旁边的农业厅厅长忍不住插话:“程总,您这说的有依据吗?我们之前也组织过普查野生稻,但没往雄性不育这方面重点关注。”
“当然有依据。”程实解释,“我查过资料,国内外已经有学者在野生稻中发现过雄性不育的变异株,只是没能成功培育成稳定的不育系。
元老师有丰富的水稻栽培经验,再针对性地去寻找,成功率肯定比盲目排查高得多。”
元龙平不住地点头,又追问:“那筛选效率的问题呢?我现在靠肉眼观察,确实太费劲了,有时候忙活大半年,筛选出的组合也不一定高产。”
“这个问题,靠分子标记技术就能解决。”程实直接给出答案,见元龙平一脸疑惑,又详细解释,“简单说,分子标记就是dna水平上的‘遗传路标’。
每一个性状,比如高产、抗病、抗倒伏,背后都对应着特定的基因。
我们可以找到这些优良基因对应的分子标记,然后在水稻幼苗时期,就通过检测这些标记,判断这株幼苗是否携带优良基因,不用等到成熟再观察。”
他举了个例子:“比如高产性状,我们知道它和水稻的分蘖数、穗粒数基因相关,找到这些基因的分子标记后。
拿幼苗的叶片做个简单检测,就能知道它将来能不能高产,直接把不符合条件的幼苗淘汰掉。
这样一来,筛选效率至少能提高一半,还能减少试验田的占用,节省人力物力。”
元龙平听得聚精会神:“这技术听起来太厉害了!可我们现在没这个条件做分子标记检测啊?”
“这个你不用担心。”程实说,“我会协调中科院的相关研究所,给你派技术人员过来指导,还会给你配备对应的检测设备。
而且我给你的筛选方法里,不仅有分子标记的应用步骤,还有配套的田间试验设计方法。
比如随机区组设计、裂区设计,能减少环境因素对试验结果的影响,让筛选结果更准确。”