张启发:杂交水稻的辉煌50年 |《科学通报》隆重推出纪念专辑

《科学通报》特约张启发院士组织专刊:“杂交水稻的辉煌50年”,全面呈现我国杂交水稻研究近50年来的重大进展,将于2016年12月出版。

1966年4月,《科学通报》发表了袁隆平先生撰写的“水稻的雄性不孕性”科研论文,报道了他在1964~1965年在安江农业学校工作期间于田间发现的水稻植株的雄性不育现象,并提出培育不育系、保持系、恢复系开展水稻杂种优势利用育种的设想。

文章发表受到了政府和国家有关部门的高度重视,由此拉开了我国杂交水稻育种的序幕。虽然当时国家财力有限,但一大批行政领导、科技工作者和农技推广人员充分发扬社会主义大协作的精神,不怕困难、不拘教条、自力更生、艰苦奋斗,南繁北育,杂交水稻的研究如火如荼、成果辈出,在峥嵘岁月中成为我国科技界一道亮丽的风景线。

1970年野败型雄性不育材料的发现,两年后育成野败型不育系、保持系, 三年间实现三系配套,6年后开始大面积推广,创造了作物育种史上的奇迹。随后水稻育种家又相继发现了红莲型、冈型、D型、印水型、K型不育系,并很快实现了三系配套,培育出了一大批优良杂交籼稻组合。与此同时,育种家们还发现了滇型粳稻不育系,从国外引进的包台雄性不育体系,成功培育出杂交粳稻。1973年湖北光敏核不育水稻的发现及其后的温敏核不育水稻的系列研究,为两系杂交稻的培育提供了前景,于1989年首个两系杂交稻培育成功。在我国杂交稻的育种和生产中呈现出多种“雄性不育−育性恢复”体系并存,籼杂与粳杂共荣,三系与两系争辉, 是世界作物育种历史上不可多见的繁荣景象。

自20世纪80年代后期以来,杂交稻的种植常年面积已稳居我国水稻总面积的50%以上,很多年份超过60%,大幅度地提高了水稻产量,为我国种业的发展、粮食安全、农民增收做出了巨大贡献。

20世纪90年代以来,杂交稻在品质改良方面取得了巨大的进步, 高产优质的品种不断涌现。超级杂交稻的培育,使产量潜力不断攀上新台阶。绿色超级稻的理念,又为杂交稻昭示了建设“资源节约型、环境友好农业生产体系”的新前景。

进入21世纪,随着水稻功能基因组研究的迅猛发展,我国科学家在杂交水稻遗传与分子基础方面研究取得成果丰硕。细胞质雄性不育和育性恢复、光−温敏雄性不育、籼粳杂种不育及广亲和性、杂交稻产量和优势相关基因的克隆和功能研究捷报频传,在杂种优势的遗传与基因组学基础相关研究进展不断, 一篇篇高水平论文的发表,写出了浓墨重彩的篇章。

杂交水稻的另一个巨大成功是作为中国的原创技术走出国门。自20世纪80年代以来,杂交稻育种技术和种子陆续被推广到印度、孟加拉、印度尼西亚、菲律宾、越南、缅甸、巴基斯坦等国家,杂交水稻种植面积逐年增加。美国更是后来居上,近年来杂交稻的种植面积快速上升,得益于成熟的种业体系及机械化制种技术的发展,其杂交稻面积的比例大有超越中国的趋势。杂交稻为世界水稻生产做出了重要的贡献。

综上所述,杂交稻的培育、应用和研究,中国科学家集体创造了我国农业和科学史上的绚丽和辉煌。

饮水思源。为纪念袁隆平先生“水稻的雄性不孕性”论文发表50周年,《科学通报》编辑部委托我组稿出版一个专辑,记叙杂交稻的历程、展望未来的发展方向。根据我的理解和相关专家的推荐,连同原文重新发表及对袁先生的访谈, 专辑共组织了17篇文章,希望能从历史和科学的维度反映杂交稻研发和应用的历程与成就。感谢各位专家的通力合作,在百忙之中撰文写稿。通过研读文稿,我进一步学习了解了杂交稻的史实和成果,对我国科学家的创造精神和辉煌成就更加钦佩,也深感自豪。

专辑将于12月20日出版。需要说明的是,由于专辑的篇幅以及各位编写者时间所限,必然有很多优秀专家和成果在专辑中未能反映,挂一漏万在所难免,在此谨致歉意。

张启发,华中农业大学教授,中国科学院院士。长期从事水稻遗传改良研究,在水稻功能基因组、杂交稻的杂种优势及产量的遗传基础和相关基因、光敏不育水稻的遗传基础和基因克隆与分子机理、籼粳亚种间杂种优势利用的基因基础、应用生物技术进行品种资源创新等领域取得重要成果,提出了绿色超级稻的发展方向。

附:专辑 杂交水稻的辉煌50年 目录

主编的话

★五十年的辉煌:“顶天”的科学、“立地”的成果丨高福

编者按

★杂交水稻的辉煌50年丨张启发

★水稻的雄性不孕性——原文再版丨袁隆平

★袁隆平科学思维之我见丨辛业芸

★五十载论文情深,半世纪水稻逐梦丨安瑞

评述

★杂交水稻研究50年

朱英国

★三系杂交水稻育种研究的回顾与展望

任光俊, 颜龙安, 谢华安

★中国两系法杂交水稻研究进展和展望

牟同敏

★中国杂交粳稻发展与展望

杨振玉, 李志彬, 东丽, 朱崴, 蔡卓, 曲丽, 华泽田

★水稻籼粳亚种间杂种优势利用研究进展与展望

宋昕蔚, 林建荣, 吴明国

★超级杂交稻研究进展

吴俊, 邓启云, 袁定阳, 齐绍武

★杂交稻与绿色超级稻

余四斌, 熊银, 肖景华, 罗利军, 张启发

★水稻野败型细胞质雄性不育的发现利用与分子机理研究

陈乐天, 刘耀光

★红莲型细胞质雄性不育的发现利用研究及展望

胡骏, 朱仁山, 李绍清, 李阳生, 余金洪, 黄文超, 朱英国

★光温敏雄性不育水稻的研究进展

范优荣, 曹晓风, 张启发

★水稻籼粳杂种不育与广亲和

欧阳亦聃

★水稻杂种优势遗传与分子基础

湛蔚, 袁梦琦, 邢永忠

★水稻杂种优势的转录组基础

何光明, 何航, 邓兴旺

★杂交水稻在国外的发展历程与展望

谢放鸣, 彭少兵

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