杂交水稻|都在缅怀袁隆平先生,可你知道他为让我们吃饱饭,都做了什么吗?


杂交水稻|都在缅怀袁隆平先生,可你知道他为让我们吃饱饭,都做了什么吗?
本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛 。
备受人敬仰的袁隆平先生去世了 , 享年91岁 。 虽然很希望这次也是假新闻 , 但官媒们的连接报道 , 还是让人不由得相信袁隆平先生真的已经离开了我们 。

杂交水稻|都在缅怀袁隆平先生,可你知道他为让我们吃饱饭,都做了什么吗?
袁隆平先生是我国的杂交水稻之父 , 同行凭借他说:杂交水稻过程中的每一次关键转型升级 , 都和袁隆平有密切的关系 。 而袁隆平先生在杂交水稻上的成就 , 也养活了14亿中国人 , 我们每天吃的白米饭中 , 都直接或者间接地与袁隆平先生有关 。
在缅怀袁隆平先生的同时 , 我们不妨简单了解一下 , 袁隆平先生所从事的杂交水稻究竟是什么样的事业 , 通过这也可以让我们了解到他究竟有多伟大 。

杂交水稻|都在缅怀袁隆平先生,可你知道他为让我们吃饱饭,都做了什么吗?
水稻
杂交水稻其实是水稻育种的一种方式 , 而水稻育种早在11000-9000年前就已经有人开始培育了 。 不过 , 当时的人们驯化水稻的方式比较简单 , 那就是让其自然生长 , 然后从种子中挑选出穗大、粒重的个体当作种子继续种植 , 就这样经过一代代的选择之后 , 就将野生水稻驯化成了水稻 。

杂交水稻|都在缅怀袁隆平先生,可你知道他为让我们吃饱饭,都做了什么吗?
但是这样的育种方式有明显的缺点 , 由于水稻雌雄同体 , 雌花和雄花能够自己授粉 , 导致水稻长期以来都是自交繁殖后代 。 自交繁殖其实是近亲繁殖的一种 , 我们知道有利的基因大多是显性基因 , 致病基因大多是隐性基因(否则很容易被自然选择所剔除) , 自交繁殖后代之后 , 就会导致水稻后代性状分离 , 不利的隐性基因开始表达出性状 , 以至于原本高产的种子在经过多代种植之后就会出现减产现象 。

杂交水稻|都在缅怀袁隆平先生,可你知道他为让我们吃饱饭,都做了什么吗?
另外 , 自然界中水稻拥有多种不同的性状 , 比如:矮杆水稻扛倒伏 , 抗病性强的水稻 , 穗大粒重的水稻等 , 由于都是自交繁衍 , 导致这些优良的性状无法集中在同一个个体身上 , 这就是于古代的水稻产量普遍不高的原因 。 在我国刚成立之初 , 水稻平均亩产量200公斤左右 , 而现如今袁隆平的第三代杂交水稻在试验田中取得了一年双季1500公斤的优秀成绩 。

杂交水稻|都在缅怀袁隆平先生,可你知道他为让我们吃饱饭,都做了什么吗?
杂交水稻
杂交水稻 , 就是打破自交授粉 , 利用别的个体进行授粉 。 比如:豌豆也是自交授粉 , 孟德尔在做豌豆实验时 , 将一部分豌豆的雄蕊摘除 , 然后用其他个体的雄蕊为该花的雌蕊授粉 , 从而完成杂交实验 。
但是水稻却无法这样操作 , 原因很简单 , 水稻的花非常小 , 而且非常多 , 一株穗上会有几十朵花 。 另外 , 水稻花的开花周期非常短 , 只有短短几个小时 , 还都是在最炎热的中午时 。 不仅如此 , 水稻花开花时间并不一致 , 同一穗上的花可能会间隔几天再开 。

杂交水稻|都在缅怀袁隆平先生,可你知道他为让我们吃饱饭,都做了什么吗?
这就使得使用人工一朵朵去除水稻花的雄蕊 , 工作量会非常大 , 仅靠人力非常费劲 。 不仅如此 , 如果其中一部分雄蕊没有去除干净 , 或者不小心将雄蕊碰到了雌蕊的柱头上 , 不仅导致工作白费 , 还会导致整个项目的样本被污染 。

杂交水稻|都在缅怀袁隆平先生,可你知道他为让我们吃饱饭,都做了什么吗?
想要杂交水稻 , 首先就要对水稻的雄蕊进行阉割 , 当雄蕊无法授粉时 , 此时就可以让别的植株雄蕊进行授粉 , 从而实现水稻的杂交 。
也就是说 , 雄蕊不育是杂交水稻的第一步 , 而这一步也是袁隆平率先发现 , 他在上个世纪60年代时在一个农场中发现了天然的雄性不育株 , 然后将它写成了《水稻的雄性不孕性》一文 , 而这篇文章对我国的杂交水稻事业意义非常寻常 , 从这篇文章开始 , 我国杂交水稻育种事业才开始发展 。

杂交水稻|都在缅怀袁隆平先生,可你知道他为让我们吃饱饭,都做了什么吗?
育种
【杂交水稻|都在缅怀袁隆平先生,可你知道他为让我们吃饱饭,都做了什么吗?】想要杂交育种 , 就要获得稳定的雄蕊不育个体 , 袁隆平和他的团队在千百次的实验之中 , 终于找到了一种天然雄性不育个体 , 这些个体的雄蕊不会发挥作用 , 但雌蕊却可以受精 。

杂交水稻|都在缅怀袁隆平先生,可你知道他为让我们吃饱饭,都做了什么吗?
找到了天然雄性不育个体(不育系)之后 , 它们就能够和其他正常的水稻进行杂交 , 培养出优良的性状 。 但问题是 , 一旦雄性不育个体的雌蕊与别的雄蕊授粉成功 , 那么它们生育的后代就是正常的 , 也就是雌蕊和雄蕊又会自花授粉 , 而这必然又会导致后代出现性状分离 , 造成减产 。
但袁隆平又发现了一种水稻 , 该水稻的雄蕊虽然能够使得雌蕊授粉 , 但是雌蕊授粉后生产的后代全都是雄性不育性个体 , 也被称之为:雄性不育保持系 。
当所有的原材料都准备好之后 , 袁隆平就利用三系法杂交培育出了一系列优良的种子 , 提高了我国的亩产量 。

杂交水稻|都在缅怀袁隆平先生,可你知道他为让我们吃饱饭,都做了什么吗?
当然 , 以上这些只是袁隆平先生的部分贡献而已 , 三系法育种也只是杂交水稻的其中一种育种方法 。
事实上他和他的团队在我国杂交水稻的每一个重要节点上 , 都曾出现过 。 也因此他被称为我国的杂交水稻之父一点儿也不为过 。
缅怀伟人
袁老曾经对采访人员说:你年纪轻你不知道 , 真的会饿死人 , 我就见到过 。
采访人员问他 , 你是不是害怕这样的事情再次出现 。
袁老说:不可能了 , 不可能了!
现如今我们确实已经不会再饿肚子了 , 即使是贫困家庭 , 每天也都能吃上白米饭 , 可是袁隆平先生却永远地离开了我们 。
袁隆平先生 , 一路走好

    推荐阅读