揭秘“天涯海角”粮食“保险箱”



■ 为水稻杂交做好前期准备的稻穗

■ 位于海南的杂交水稻和新育种水稻试验田 上海市农科院南繁育种基地 供图

来源:新民周刊 特派记者 马亚宁

因查处违规转基因试验作物,一直名不见经传的海南南繁基地,近来颇受关注。违规繁育转基因作物毕竟只是新出现的、规模很小的试验行为。海南南繁基地,很久以来一直是中国粮食安全“保险箱”,各种农作物的“娘家人”,几乎每年都来海南走一遭,并选育出一批批产量高、品质优的新品种。

近日,记者跟随上海市农科院育种专家们深入位于三亚的南繁基地,揭秘牵动着每个人“食神经”的“天下粮仓”。

“候鸟式”育种

一年之计在于春。对沪上育种专家来说,春天却是个收获的季节:水稻、玉米、蔬菜等农作物在上海尚未插秧播种,已知今年能否大丰收。原来,科学家们提早在三亚南繁基地,将今年要生根发芽的种子们挨个试了个遍。这几天正是“南繁”最忙碌的收割季,品质好产量高的带回上海下田播种,生长能力退化的留下来提纯复壮,同时创制了一大批种质新材料。虽然远在海南,依然从种质源头给上海市民的菜篮子、米袋子上好“保险栓”。

袁勤,市农科院作物所研究员,拥有水稻专家的标准“职业妆”:面庞苍老,双手粗糙,肤色“四季黑”。别人看他,是知识渊博的育种科学家,自己眼里,“我就是一只候鸟”——虽然种庄稼跟着季节走,春播夏种,秋收冬闲,育种科学家却要追着太阳走。

“上海四季分明,水稻作物习惯五月播种,十月收割,一年种一季、长一代。搞杂交育种,往往需要选育6至10代稻种才能获得一个新品种。若循着季节节拍,至少得等上6到10年才能选育出一个优良品种。科研生涯,时间有限,等不起!”从上世纪70年代起,每年冬天11月下旬开始农闲,袁勤就背上新收的上海种子南下,来到海南三亚继续播种;来年三五月份,“海南稻”收割,再背上种子回家播种。如此周而复始,一年赶种两年田,原本“十年磨一剑”的育种时间,就可以缩短成三四年。慢慢地,同行的育种科学家越来越多,踏出了一条“南繁路”。

都市人选海南度假游,奔着温暖阳光,白色沙滩,欢乐海浪,生猛海鲜而去,“候鸟”科学家们眼里,这里只是个得天独厚的“大温室”,育种试种的乐土。沿着三亚市中心海岸线向北,数百亩良田尽收眼底。与普通庄稼地不同,田里农作物并不整齐划一,有的刚刚出苗,有的结满稻穗,有的套着褐色小纸袋,有的盖着橘色防鸟网。在一排排田埂上,还插着许多白色小牌子,上面标有一串串育种代码。

“这是上海市农科院南繁基地,隔壁就是袁隆平先生的基地,前面是河南农科院南繁试验站,旁边是湖北南繁中心。”30多年前,交通不发达,从上海到三亚约2000公里,乘火车、摇摆渡、坐汽车、搭三轮车,袁勤犹记得第一次到三亚南繁,辗转了一周才能到。如今交通便利,飞机一上午即到,他依然顾不上车窗外变换的椰岛风情,直奔紧邻三亚市区的师部农场基地,急着去看今年将要在上海大规模播种的杂交粳稻“花优14”长势如何。

元旦前后播种插秧,春节里锄草防病害,三月下田给一穗穗稻颖授粉杂交,四月收割选种,五月回沪再次播种……冬去春回,“候鸟”们年年来三亚,眼瞅着当地的房价蹭蹭涨。很多育种家只顾着看农田,嘴上说买房从没看过房,错失了借此发财的好机会。快退休了,想买套房养老了,却买不起了。“说句实话,世界上只有中国育种专家‘没事找事’,一年四季不离田,充分利用海南天下自然温室,祖国辽阔的阳光雨露,加代育种马不停蹄。有时只想着保障‘天下粮仓’旱涝保收,让更多人吃得饱、吃得好,连自己的房子也顾不上。”袁勤说。

比绣花还细致

头戴大花布檐的草帽,护住脸颊和后颈,胳膊肘系紧长长的花袖套,脚踩过膝长筒水靴。下地干活时,育种家们装扮得活像“惠安姑娘”。“没办法,海南太阳太毒辣,防晒也晒透,不防更糟糕。”正午前后,阳光炙热,市农业生物基因中心副研究员刘国兰正蹲在水稻田里剪稻穗。这活比绣花还细致!一株稻穗约150粒稻谷,用一把眉毛剪大小的剪刀,一粒粒剪开稻壳。手掌轻托稻穗,食指拇指巧力捻开稻壳,细细分辨里面比沙子还小的6个花药,剪刀尖逐一轻挑,只留雌蕊在里面,还不能伤了其中有生命的花丝。

“这就是杂交育种的必修课,从生到熟只能亲手完成,头晕眼花也得干。”水稻是自花授粉,剪去花药就像拔掉了雄蕊,只留雌蕊作母本。然后,拿其他品种的雄蕊作父本,人工抖粉杂交,再套上小纸袋,防止其他花粉沾染。20天后,杂交一代新稻种结实了。接下来,一代又一代持续种植,“父亲母亲”的某项优质基因逐步稳定下来,就能选育出有特长的新品种了。她边讲边剪有条不紊,脚跟扎实踩着泥泞腐败的水稻田,不见挪动。旁边听的人早已腿脚酥麻,差点栽倒。

代代繁育中,如何选出集“父母”优势的好良种?全靠着育种家的一双火眼金睛。即使是世代种田的农民,也难分出每株玉米、水稻或者油菜“样貌体态”有何差异。育种家走过农田,便能一眼看穿:单株密实,叶茎挺拔,株型匀称,绿色油亮。

开创我国节水抗旱稻的育种科学家罗利军,每年冬天最爱在三亚陵水的上百亩稻田边散步。边走边看一圈下来,就能选出了十几份“好苗子”。“育种人识植株,肯定要比认人脸准。每株都像宝贝儿子,百看不厌,长此以往,自然认得清、看得准。”他半开玩笑半认真地说,育成集节水抗旱于一身的旱稻种之前,起码辨看过上百万株稻子。

选出好种子,认定好品种,连年种植难免也有退化,这是自然界生长规律。所以,每年常规播种前,老种子基本都会来到南繁基地,提前试种一番。袁勤指着在沪郊种植多年的“寒优湘晴”,“它虽然品质好产量高,种植20多年是该升级换代了。新的组合‘花优14’是最佳更新品种,米质与寒优湘晴一致,抗病抗逆性更强,产量高10%以上,今年在郊区种植面积20多万亩。”

种子“发动机”

鲜糯玉米,杂交粳稻、西瓜、甜瓜……毫不夸张地说,“南繁”基地已经成为“上海粮仓”最重要的“保险箱”。上海市农科院院长吴爱忠教授告诉记者,始建于1975年的三亚南繁基地,已经成为上海农业科研成果的孵化池,60%以上国家农业大奖均与海南南繁有关。这里走出了十多个上海市科技进步一等奖、70年代多个全国科学大会奖和如今的国家发明二等奖“水稻抗旱基因资源挖掘和节水抗旱稻创制”等,推动上海粮食产量多年稳健增长,品质在国内名列前茅,不仅给全市郊区粮食安全和农业结构调整提供坚实的技术支撑,更成为上海种源农业走向全国的“创新引擎”。

近年来,孟山都等国外大型种子集团不断进驻国内市场,国内育种产业受到诸多挑战,培养中国的“种子航母”刻不容缓。作为“国家粮仓”的“保险箱”,育种产业正面临走出“象牙塔”的市场转型,如何让更多育种专家走向企业,多年来的育种成果走进大田?上海市农业生物基因中心主任罗利军研究员指出,以上海市农科院为代表的南繁育种基地,极有可能成为独具活力的“种子发动机”。

每年,来自上海的“候鸟”科学家会带上10000多份水稻、2000多份玉米、1000多份西甜瓜育种材料,飞往海南加代种植。同时,有大量的杂交粳稻、杂交玉米、西甜瓜新组合需要在海南测试,冬季育种农作物种植面积近200亩,对一些有较好优势的苗头杂交组合或者新品系,还要扩大繁育或者制种。截至目前,市农科院南繁基地先后育成了50多个具有自主知识产权的水稻、玉米、西甜瓜新品种,一批品种都成为上海乃至全国的优势主推品种。

“接下来,国家对于基础性、公共性、前瞻性的育种研究给予稳定的项目支持,保持并扩大国内来之不易的育种优势。同时,鼓励应用性育种研究更多走向企业,通过股份制公司形式,平衡并保障企业、科研和政府的各方利益,一批具有影响力的产学研合作国产种子公司,很可能从积淀雄厚的南繁育种中走出来。”罗利军说。

“天下粮仓”都爱南繁“育种箱”


“南繁”,是指我国农作物育种工作者,利用海南岛冬季气候温暖的特点,开展农作物加代育种、繁种、种子纯度鉴定等工作。海南岛是我国的天然大温室,尤其是在南部的三亚、乐东、陵水三市县由于拥有得天独厚的热带气候优势,长期为我国农作物种子科研和生产提供大量的资源,已成为我国名副其实的“南繁”基地。

最早发现这块“绿宝地”的是四川省农业科学院。此后,在每年的9月至来年的5月,来自全国20多个省、市、自治区的500多家科研、教学、育种、种子生产经营等单位都云集到这里,开展“南繁”工作,作物从单一的高粱、玉米扩大到水稻、小麦、番薯、花生、芝麻、黄(红)麻、胡麻、油沙豆、棉花、烟草、蔬菜、小葵子、向日葵、西瓜、哈密瓜、豆角、辣椒等。

“南繁”加快了育种步伐,缩短了育种周期,给中国农业发展带来巨大推动力。50多年来,全国农业科技部门在海南的“南繁”面积累计达到300多万亩,生产多种农作物优良亲本、种子4亿余公斤。我国是世界稻种起源地之一,海南岛又是我国的稻种发源地之一,南繁基地不仅具有独特的气候条件,而且遍布丰富的种质资源,为农业科技工作者杂交培育新品种提供了不少的原始材料。因此,“南繁”育种是我国科学家利用天然基因库不可缺少的手段。

;