(1):雄性不育系,雌蕊发育正常,而雄蕊的发育退化或败育,不能自花授粉结实。
(2):保持系,雌雄蕊发育正常,将其花粉授予雄性不育系的雌蕊,可结成对种子,播种后仍可获得雄性不育植株。
(3):恢复系,用其花粉对不育系的雌蕊授粉,所产生的种子播种后,长成的植株又恢复可育性。
【这是水稻育种和推广的一个巨大成就,注意,是育种】
1920年,美国人发现了水稻雄性不育现象;
1926年,丁颖用普通方法育成了杂交稻种;
【中山一号,野生稻与栽培稻进行杂交获得】
1926年,美国人琼斯也得到了杂交后代;
1958年,日本东北大学的胜尾清发现中国的红芒野生稻能导致藤板5号产生雄性不育,得到了雄性不育系;
1966年,日本琉球大学新城长友用粳稻品种钦苏拉包罗Ⅱ为母本与台中65杂交,育成BT型不育胞质台中65A。随后将该杂交组合产生后代的部分可育株,经自交稳定选出了BT型不育系的同质恢复系。
1968年,实现粳型,粳稻,矮秆,叶窄,色深和米粒短,杂交稻三系配套。
【但是日本的研究未能大规模推广,貌似同样是因为初代获得的杂交种存在缺陷,抗性差,无法稳产】
1964年10月14日,丁颖病逝于北京,老先生是首任农科院院长,一辈子泡在田里搞研究。
1963年,时年75岁,亲自带队考察西北稻区,从张家口一路向西,遍历山西、内蒙古、宁夏、甘肃、新疆、陕西等地,回京后因身体倍感疲惫,消瘦乏力,组织安排去太湖疗养3个月。
在太湖待了37天后,偷摸跑去了南京,考察陈永康(全国劳模)的水稻高产试验田。
1964年9月底,再次回京后去医院做了检查,没等结果出来,又去了山东查看水稻栽培情况。
因病情恶化,被从济南直接送回北京医院,经确诊为肝癌晚期,住院仅20天就去世了。
1962年,丁颖主持“中国水稻品种对光温条件反应特性”的研究。成立了水稻光温生态研究协作组,在全国范围内组织了12个协作单位,选用各稻区有代表性品种157个,在8个省(自治区)的10个试点进行历时3年的实验。
1964年8月21日~31日,《北京科学讨论会》召开,来自亚洲、非洲、拉丁美洲、大洋洲44个国家和地区的科学家367人参加,期间丁颖发表了专题论文《中国水稻品种对光温条件反应特性研究》,
该项成果为地区间引种、选育种、栽培生态学等方面奠定了科学理论和方法。
1973年,湖北石明松在沔阳县(仙桃)沙湖原种场单季晚粳品种“农垦58”大田中,发现3株自然不育株,后经研究,确定为“光敏感核雄性不育系水稻”。
【这个稻种很奇特,其植株的雄性不育受光照影响,可以相互转化,即在长日照条件下抽穗雄性不育,在短日照条件下抽穗,雄性可育,并具有明显的育性转换】
1980年,在经过6年的测交和回交研究之后,石明松发现不育株的再生分蘖上能自交结实,分期播种的结果表明育性与光照长度有关。
由此,石明松提出了水稻育种的全新设想:在长日高温下制种,在短日低温下繁殖,一系两用。
【石明松,是两系法杂交水稻第一人】
1980年2月,恰逢湖北省农牧厅的春耕生产检查组来沙湖原种场,石明松把他的研究报告悄悄塞到了检查组一位负责人手里,两系法的研究结论引起湖北省高度重视,随即专门成立了“两系法”杂交稻协作组,联合省内的7家单位进行研究,并确定由华中农业大学牵头,武汉大学参与其中。
【湖北省农牧厅春耕生产检查组离开后不久,又来了几个人到沙湖原种场,专程见了石明松,送来了3000元钱、一架海鸥牌照相机和一个计算器。这是石明松研究杂交水稻7年以来,获得的第一次资助】
1980年之后,两系法杂交水稻技术进入快速发展时期。
1985年,育成“农垦58S”。
1985年10月,农牧渔业部、中国农科院对石明松的成果进行了鉴定,认为这一成果是我国水稻种植史上继矮化育种、三系法杂交稻成功后的第三次重大发现。
石明松发明的“光敏感核不育水稻”比三系法杂交水稻,程序更简单、种子生产成本低、配组更自由、好品种易选。
两系法杂交水稻育种成功,震惊了业界,被誉为“全世界的顶级发现”。
1986年12月,石明松获得了湖北省科学技术进步特等奖。
1987年,“两系法”水稻研究被正式列为国家863计划的第一个项目,编号101,袁隆平任责任专家,主持全国16个单位的联合攻关,专家组成员石明松与朱英国。
同时还被列入全国自然科学基金委员会重大项目、国家“七五”攻关项目。
1988年1月,石明松遇到意外去世,后来两系法的研究由袁隆平团队接手。
1953年,袁隆平从西南农学院(重庆)农学系遗传育种专业毕业后,到湖南省安江农校任教。
1960年,开始研究水稻。
1962年,袁隆平到北京中国农业科学院就水稻遗传等问题咨询鲍文奎教授。
1964年,袁隆平偶然发现两个形质各异的水稻品种杂交后的第一代,在株高、分蘖力、发根力、穗的大小、抗逆性等方面都显著地优于亲本,他意识到这种杂交后的种子优势可以提高水稻产量。
【但有一大难题,水稻是自花授粉作物,过去都是用人工去雄的方法杂交获取杂交种,因颖花小,人工去雄耗费大量工时,不可能获得满足生产上需要的大量的杂交种】
随后,袁隆平参考了国内外作物利用杂优的经验,提出了运用水稻雄性不育性,实行水稻“三系”(不育系、保持系、恢复系)配套的设想。
1964~1965年期间,袁隆平在安江农校实习农场和附近的生产队稻田里,经过大量搜寻雄性不育株,对14000多个稻穗逐穗检查,从南特号、胜利籼等4个籼粳稻品种中,发现6株不育株。
1966年,获得第一代雄性不育株杂交品种。
1966年2月28日,《水稻的雄性不孕性》发表在《科学通报》上(第17卷第4期);
1966年5月,国家科委九局的熊衍衡看过《水稻的雄性不孕性》一文后,觉得十分重要,将情况反应给九局的局长赵石英,引起赵石英的高度重视,将情况上报聂荣臻(国家科委党委书记),聂听完赵石英的汇报,当即作出批示,要大力去搞这个水稻研究。
随即,赵石英以科委九局名义致函湖南省科委与安江农校,支持袁隆平的水稻雄性不育研究活动,指出这项研究的意义重大,如果成功,将使水稻大幅度增产。
1967年4月,袁隆平起草《安江农校水稻雄性不孕系选育计划》,报省科委与黔阳地区科委。
1967年6月,上述项目被列为湖南省重点科研项目,在经费上给予大力支持;经省科委批复同意,在安江农校成立了水稻雄性不育研究小组,省农业厅安排李必湖、尹华奇两名应届毕业生给袁隆平当助手。这就是后来的袁、李、尹团队雏形。
1968年5月18日晚,安江农校中古盘7号田的不育材料秧苗,遭全部拔除毁坏。
【面积133平方米,700+株】
1968年5月22日,在学校的一口废井里找到残存秧苗3根。
1968年春,袁隆平等用南广粘无花粉型的不育材料进行研究,但未找到理想的保持系。
1970年春,袁隆平、李必湖等人的研究工作因经费短缺、研究力量薄弱,一度陷入困境。
经中共湖南省农林局党委集体研究,决定在省贺家山原种场增设试验点一个,另拨款60万元在宁乡灰汤建立一个专门用于研究的地热温室;并确定凡是参加协作组的单位和科研人员,一律不能变动,稳定了研究队伍。
1970年6月,湖南省第二次农业学大寨科技经验交流会在常德召开,华国锋主持会议,会上袁隆平提出《水稻杂种优势利用的设想》,得到了华国锋的支持,华接见了水稻雄性不育科研代表,并明确要求:“把水稻雄性不育研究交给群众去搞”,实行领导、群众、科技人员三结合。
在此后的研究中,湖南认识到南广粘无法全部保持雄性不育特性,可能与南广粘不育材料属于核不育类型有关,遂而试图用野生稻与栽培稻杂交,创造新的雄性不育材料,培育“三系”。
湖南省迅速开展了一个由专业人员和农民相结合寻找不育系的运动,从此,研究范围逐渐扩大。
这才有了后来全国找野生不育株。
很快,全国19个省纷纷成立【水稻杂种优势利用科研协作组】,农业科研机构、农场、良种场、公社、生产队、大专院校都参与其中,形成了一个全国范围的大协作网。
1964年以来,湖南的科研组先后用1000多个品种的水稻,与最初找到的不育株及其后代进行了3000多次的测定和回交实验。实验最好的结果是后代产生了70%的雄性不育株率,仍然不能满足可使后代保持100%不育株率的理想组合。
1969年,他们把产自云南的野生稻种子带回湖南种植,因为气候和地理条件的变化,这些野生稻没有开花。
1970年9月,袁隆平等人再次来到海南岛南红农场进行南繁,李必湖就常向人打听当地是否有野生稻。
1970年10月,袁隆平到北京中国农科院查阅文献资料,在一本外文杂志上,他看到:日本研究者于1968年完成了杂交水稻的“三系”配套的消息。但由于杂交一代的优势不明显,迟迟不能投入生产。
1970年11月23日,李必湖与三亚南红农场的技术员冯克珊在当地的一个水沟旁发现了一株野生的花粉败育不育株。【株型匍伏、花药瘪小、花粉败育的不育株】
袁隆平连夜赶回三亚,后来他将其命名为“野败”。
经过对发现的“野败”进行精心培育和授粉,终于获得了少量珍贵种子。
“野败”不育株的发现,为我国籼型杂交水稻“三系”配套奠定了基础。
李必湖发现的这株“野败”,是如今绝大部分“三系法”杂交稻不育系的始祖。
【李后来一直留在安江农校,在后期的科研生产中育成多个杂交稻新品种,职位升任怀化职业技术学院(原安江农校)党委书记、怀化人大副主任】
1970年冬至1971年,李必湖、周坤炉(1970年加入袁隆平团队)等先后用广矮3784、珍汕97、京引66、米特、新374、6044等籼稻栽培种作父本,用“野败”作母本,做了20多个组合的杂交,当年在海南岛崖县播种10个组合的杂交种子,完全不育株率达41%,正常结实的有3株,其中一株“野败”×6044的结实率达95%。
1970年冬,江西萍乡农业局的颜龙安被派往海南,向袁隆平学习杂交水稻。
【当时福建、广东、湖北等多个省份的农技人员来到海南跟着袁隆平团队学习】
某日,颜龙安和助手在完成了C系统的杂交工作后。来到袁隆平那里,看见有一株“野败”开始抽穗,就顺便向其讨要了一蔸。
1971年的繁育工作中,“野败”在长沙袁隆平的田里没有出穗。
颜龙安带回江西萍乡的“野败”成功出穗。
【颜龙安是成功育出不育系的第一人,因而也被人称为“杂交水稻之父”,后来汕优63被誉为金稻种,横扫天下】
1971年3月,湖南省农林局科教处把主要任务确定为抓好雄性不育系和“九二〇”的生产和推广,并组织省,地、县科技人员参加技术攻关,从省内抽调人员到海南崖县南红农场协助科研小组工作。
1971年4月,以黔阳农校(安江农业学校、黔阳地区农科所合并)和湖南农学院(农学院与省农科院合并为湖南农学院,属省农林局领导)的研究力量为基础,黔阳师范学校、贺家山原种场等单位共同组成全省水稻雄性不育研究协作领导小组。
同时成立了全省水稻雄性不育研究协作领导小组和办公室。
省革委会生产指挥组组长黄立功任小组长,省农林局局长张勇、湖南农学院副院长何光文任副小组长,由省农林局负责协作组的具体组织工作,袁隆平主持科学研究的技术工作。
全省水稻雄性不育研究协作领导小组共计103个单位(包括部分地(市)县农科所)、365人所组成的一支领导、科研人员、农民三结合的科研队伍,在更大范围内开展杂交优势利用的研究。
1971、1972年,省农林局又分别在湖南农学院、省农林局、长沙农校举办了3期水稻雄性不育系知识训练班,共培训骨干391人。培训后把“野败”植株和其他不育材料分发给13个省市的20多个单位,这批技术骨干回到各地后,大力宣传水稻杂种优势的基本知识,在他们的带动下,掀起了成千上万科技人员和农民寻找不育株的热潮,进一步开展以“野败”为主要材料的“三系”配套攻关会战,加快了“三系”配套进程。
【1971年春,李必湖将其通过无性繁殖方法获得的46蔸珍惜野败种子分给了13个省的农技人员】
在全国大会战的背景下,1972年3月,海南岛崖县召开《全国第二次遗传学术讨论会议》参加会议的有143名代表,83名列席代表。袁隆平代表湖南协作组作了《水稻雄性不育性试验概况》的发言(此文后来在1972年第2期中科院《遗传学通讯》发表)。
1972年4月,农林部召开全国农林科技座谈会(一说国务院主持召开),杂交水稻“三系”研究列为全国农林重大科研项目之一,由中国农林科学院和湖南省农科院主持,组织全国力量搞协作攻关。组织了19个省、市,自治区有关单位参加,开展社会主义大协作,互相学习、互通情报、及时交换材料,做到一处突破,四处结果。充分利用我国优越的自然条件,采取异地培育,一年三代等办法,加快了研究步伐。
与此同时,国家科委也把杂交水稻的研究列为国家重点科研项目,组织了全国几十个农业科研单位协作攻关。
【这个非常重要的会议,列出了22个重大科研项目,现在屁毛信息都查不到】
1972年9月,颜龙安采用遮光处理育成野败籼型不育系“珍汕97A”和“二九矮4号A”及同型保持系,并开始向全国提供不育系种子。
1972年9月,全国开始进入主攻恢复系阶段,收集了数千个水稻品种和材料,配制了上万个组合,进行了数以万计的测交。在长江流域、华南、东南亚、非洲、欧洲等地的1000多个品种里进行筛选,找到100多个有恢复能力的品种。
广西、广东、湖南、江西等地分别利用上远雄性不育系获得“国际稻24”、“国际稻661,泰引一号等恢复系。
1972年10月,第一次全国水稻杂种优势利用研究协作会议在长沙召开,袁隆平代表湖南协作组向大会作了《利用野败选育水稻雄性不育系的进展》的汇报。会议分析了全国水稻杂交优势利用的新形势后,确定组成全国杂交水稻研究协作组,由中国农科院牵头,湖南省农科院主持协作研究。
1973年,广西农学院教师张先程在东南亚的品种里找到第一个优势强、花药发达、花粉量大、结实率在90%以上的强恢复系(IR24),至此,籼型杂交水稻的“三系”配套完成。
1973年,颜龙安育成中国第一个大面积推广的强优势组合“汕优2号”
1973年秋,袁隆平等人育成“二九南1号”不育系和同型保持系,获得不育系种子32斤;
1973年7月、10月,周坤炉等先后育成了“V20”不育系及同型保持系;随后又测出“国际24”具有恢复力;黎垣庆等测出“国际26”也具有恢复力。
1973年,周坤炉等在广西玉林用“71~72”不育系与“二九青”恢复系制种1.65亩,亩产76斤,率先为杂交水稻制种摸索了一些经验。
1973年10月10日~23日,全国水稻科研协作会议在苏州召开,规模空前。
中国农林科学院、农林部种子局、江苏省农业局主持会议。
参加会议的有27个省、市、自治区农林局、农林科学院(所),部分地、县农林行政、科研单位,先进社、队,上山下乡知识青年的代表,生产建设兵团,高等院校,中央有关部门和新闻单位的领导同志和科技人员330余人。
农林部种子局召开的13个省、市种子工作会议和江苏省召开的水稻生产总结会300多人也参加了这个会议,共计600余人。
袁隆平在会议上发表《利用“野败”选育三系的进展》的一文,正式宣告中国籼型杂交水稻“三系”已经配套成功。
1974年春,袁隆平在海南用“二九南1号×国际24”制种2.2亩,为大面积优势鉴定提供了试验材料。
1974年,全省用“二九南1号A×国际24”作中稻栽培20亩,亩产过1000斤,
其中,湖南省水稻研究所栽培的1.06亩,亩产1010.84斤;桂东县农科所种植的0.89亩,亩产1101斤,初步显示了杂交水稻的增产优势,从而鉴定出我国第一个“三系”杂交水稻强优组合——“二九南1号A×国际24”,(以后定名为“南优2号”),并正式宣告我国籼型杂交水稻培育成功。
1974年,全省多点试种杂交水稻成功后,时任书记张平化提出:“劲可鼓、不可泄,要以最大的干劲,最快的速度,发展杂交稻”
“水稻杂种优势利用在我省是新生事物,有发展前途,要大抓、抓好。”
1975年,湖南省财政、粮食部门拨款100万元、粮食700万斤,支持到海南进行大规模繁殖、制种。
1975年12月,农业部又追加湖南杂交水稻经费120万元,另拨广东经费30万元(购买汽车10部,协助湖南完成南繁任务),并要求湖南支援外省2.54万斤不育系及相应的保持系种子。
1975年冬至1976年,全省组织97个县、市,12000多人,南下海南岛、湛江、南宁进行杂交水稻的繁殖、制种,繁殖面积4526亩,平均亩产62.3斤,生产种子28.23万斤;制种面积2.84万亩,亩产75.5斤,生产种子214.4万斤。
其中常德、衡阳、黔阳、郴州4个地区,共计繁殖、制种面积2.11万亩,占全省南繁、制种面积的64%,千亩以上的有桂东、安乡、长沙、慈利、衡阳、衡南、常宁、祁东、澧县、衡东、祁阳、临澧、芷江、华容等14个县,合计1.51万亩,占全省繁殖、制种面积的46%。
通过南繁、制种,不仅制得了种子,也培训了技术骨干,为本省大面积推广杂交水稻打下了基础,还支援了外省一部分种子。
1975年,湖南种植杂交稻示范中稻804亩、双季晚稻297亩,平均亩产分别为1031.5斤、858.7斤。
1975年10月20日至31日,中国农林科学院在长沙召开有21省、自治区、直辖市农业科学工作人员参加的杂交水稻鉴定会,对于从1964年开始研究、试种的籼型杂交水稻进行鉴定。之后,籼型杂交水稻在国内逐步大面积推广种植。
1975年12月22日,湖南省农科院陈洪新、李东山等赴京向华国锋、陈永贵(分管农业)、农业部部长沙风、常务副部长杨立功等人汇报了湖南杂交水稻研究工作取得的成果及今后的发展设想,得到了国务院领导的高度赞扬。
湖南自1974年袁隆平等人育成了“南优2号”(二九南1号A×国际24)后,又配制了性状基本相同的“南优3号”(二九南1号A×国际661)。
1976年,籼型杂交水稻在全国15个省区推广,为我国的粮食增产做出了重要贡献。
1976年,全省试种面积迅速扩大,亩产比常规稻显著提高。
1977年,全省进入大推广阶段。
在杂交水稻推广初期(1970~1977年),南优1、2号是全省的当家组合,为杂交水稻推广立了头功,1977年上述两组合推广面积曾达到1671万亩。
经过3年的推广,南优1-2这两个组合优势虽强,但在洞庭湖区产量很不理想。
1978年,种植面积减为303万亩。
【“南优2号”是袁隆平以自己的不育系育成的,与同类杂交稻品种相比,“南优2号”长势最好,穗大粒多,但有致命缺陷——生育期太长,抗性差,特别是不抗黄矮病,产量不稳定。在湖南洞庭湖地区大规模推广试种期间,湖地区几十万亩水稻遭遇矮缩病,严重欠收,“南优2号”也因此被逐渐淘汰】
【初代杂交水稻种子都有各种各样的“隐患”,直至后来汕优63系列出现】
1977年,袁隆平发表《杂交水稻培育的实践和理论》与《杂交水稻制种与高产的关键技术》。
1981年6月6日,国务院向全国籼型杂交水稻科研协作组的发出贺电。
1981年6月6日,国家科委、农委在人民大会堂召开会议,要授予新中国第一个特等发明奖。由湖南、广西、江西等省、区组成的全国杂交水稻协作组荣获国家第一个特等发明奖,国务院授予奖状、奖章和奖金10万元。
中共湖南省委和省有关领导部门负责人陈洪新、林志方和科研人员袁隆平、李必湖、尹华奇、周坤炉、李东山、罗孝和、陈枚生、罗泽民参加了当年6月在北京召开的国务院授奖大会。
前来领奖的颜龙安发现,奖状上只写着“全国籼型杂交水稻科研协作组袁隆平等人”,没有其他人的名字,奖状与奖章也只有一份。颁奖大会召开的前一天,颜龙安找到当时主管科技的副总理方毅和农业部党组副书记朱荣,向他们反映情况。“这么多人对杂交水稻做出过重要贡献,怎么都不提名字,变成了一个‘等’字?难道杂交水稻是某一个人发明出来的吗?”
随即,科委与农业部就在参会人员的驻地京西宾馆紧急召开了一个协商会,除了袁隆平和颜龙安以外,人民日报、光明日报、农民日报等9家媒体也旁听了会议。会上,袁没有发言。
颜龙安说,虽然方毅对他的意见表示理解,但大局已定。一位领导劝他:“今天晚上,国际广播电台就要向全世界播出‘袁隆平等人获杂交水稻特等发明奖’这条消息了,明天所有的报纸也都会刊载这则新闻,这么大的事情,关乎到国家威望,不好再有什么更改。”
这个奖的文献记录,主要获奖人前4位的排名是:袁隆平、颜龙安、张先程、李必湖。
作为事后补救,颜龙安与其余20多名主要获奖人会后都得到了一张复印的奖状,奖状背面写着每人的工作单位与姓名。同时,国家农业部特地发文,对总额为10万元的奖金做了细致的分配说明。
其中,袁隆平得到的奖金为5000元,颜龙安为4600元。
1984年6月,全国性的杂交水稻专门研究机构--湖南杂交水稻研究中心成立,后又成立国家杂交水稻工程技术研究中心,袁隆平任中心主任。
1987年,中国将杂交水稻成果向联合国教科文组织申报科学奖。
申报主体是中国农科院和湖南农科院,根据国外的评奖规则,报奖人不能是一个单位,必须要具体到个人。袁隆平是这一领域被公认的开拓者,是1981年特等奖的第一获奖人,再次获得殊荣。
1991年,中国农科院与湖南农科院主编的《中国杂交水稻的发展》一书,列出了23个杂交水稻组合。在1980年之前的第一代杂交水稻品种里,袁隆平的成果是“南优2号”。