小麦专家李振声 小麦育种专家李振声:真正给我打分的是农民
"农民精心栽培小麦几千年,但小麦还是这么体弱多病;野草没人管,却生长得很好。"李振声另辟蹊径,对小麦远缘杂交进行研究,通过小麦与天然牧草的杂交来培育抗病性强的小麦品种。
"真正给我打分的是农民" ——记中国科学院院士、中国小麦远缘杂交育种奠基人李振声
《 农民日报 》( 2013年11月11日 07 版)
李振声在查看苗情。资料图
本报记者 江娜
他被称为"当代后稷"、"中国小麦远缘杂交之父";他曾经在2006年的国家科技奖励大会上,凭借小麦育种成就获得当年唯一一个国家最高科学技术奖,与袁隆平院士一同成为迄今为止站在国家最高科技领奖台上仅有的两位农业专家。
他就是中国科学院院士、著名小麦遗传育种学家李振声。
"要吃面,种小偃":小麦和牧草远缘杂交出新品种
1956年,已经在中国科学院北京遗传选种实验馆工作了5年的李振声,响应国家支援大西北的号召,离开北京奔赴陕西省一个名不见经传的小镇(原杨陵,现称杨凌),进入当时的中国科学院西北农业生物研究所工作。这一去,就是31年。
那一年,恰逢我国历史上最严重的小麦条锈病大流行,西北地区有的地方小麦因此减产20%~30%。曾经经历过自然灾害、饿过肚子的李振声内心受到很大触动,他决定从事小麦改良研究,为农民培育优良抗病小麦。
当时李振声研究的方向是牧草。在北京期间,他跟随导师、土壤学家冯兆林从事种植牧草改良土壤的研究,曾经收集、种植800多种牧草,对牧草研究有一定基础。也正是这样的研究方向启发了他在小麦育种上的科研思路。
根据多年对牧草的研究,李振声发现长穗偃麦草等具有非常好的抗病性。"农民精心栽培小麦几千年,但小麦还是这么体弱多病;野草没人管,却生长得很好。"能不能通过小麦与天然牧草的杂交来培育一种抗病性强的小麦品种呢?李振声另辟蹊径,开始对小麦远缘杂交进行研究。
说时容易做时难。小麦和野草是风马牛不相及的两个物种,"因为是远缘,就像马和驴杂交的后代骡子没有生育能力一样,让小麦的后代获得草的抗病基因,难度非常大。"当时,李振声面临的最大难题有三个:杂交不亲和、杂种不育和后代"疯狂分离"。
从外观上看,杂种分离的类型很多,而且很不稳定,有时一个杂种看着很好,而下一代面目全非了,为此,李振声带领课题组做了大量的细胞遗传学研究。
1964年6月14日,在经历了连续40天阴雨之后,天气突然暴晴。在实验田里,课题组筛选的1000多份杂种几乎全部青干了,只有一个仍保持着金黄颜色,这就是后来战绩卓著的小麦新品种"小偃6号"的祖父——"小偃55-6"。
李振声带领课题组紧紧抓住这份难得的材料,经过两次杂交,终于育成具有相对持久的抗病性、高产、稳产、优质的小麦新品种——"小偃6号"。1979年,"小偃6号"开始参加区域试验和大面积示范推广,当时陕西农村流传着"要吃面,种小偃"的说法。
"小偃6号"作为陕西省小麦骨干品种长达16年以上,当时成为我国推广时间最长的自育小麦品种,1985年获得国家发明一等奖。而且,"小偃6号"已成为我国小麦育种的重要骨干亲本,其衍生品种50多个,累计推广3亿多亩,增产小麦超过150亿斤。
"小偃6号"为代表的远缘杂交取得的巨大成功证明,远缘杂交对小麦遗传改良极为重要,但远缘杂交也存在着难度大,耗费时间长的问题。为了快速将外源优良基因导入小麦,李振声等创建了蓝粒单体小麦和染色体工程育种新系统。
他用远缘杂交获得的"小偃蓝粒"育成了以种子蓝色为遗传标记的蓝粒单体小麦和自花结实的缺体小麦系统,并建立了快速选育小麦异代换系的新方法——缺体回交法,为小麦染色体工程育种开辟了一条新途径。这项原创性成果为他赢得了广泛的国际声誉。1986年在西安,他作为地方组织委员会主席,组织了"第一届国际植物染色体工程学术会议"。
"黄淮海战役":中低产田改造粮食均衡增产
1987年,李振声被调回到中国科学院,协助时任院长的周光召管理生物局和农业项目办公室。
当时,我国粮食生产已经出现连续三年的徘徊,三年粮食没有增加,而人口增加了5000多万。在周光召的全力支持下,李振声与中科院的农业专家一起,经过3个月的调查,预测黄淮海地区有500亿斤粮食的增产潜力,于是提出了黄淮海中低产田治理方案,并组织中国科学院25个研究所400多名科技人员深入黄淮海地区与地方科技人员合作开展了大面积中低产田治理工作,被媒体誉为"农业科技黄淮海战役"。
经过6年的治理,到1993年,全国粮食从8000亿斤增长到9000亿斤时,其中黄淮海地区就增产了504.8亿斤,与预期结果非常吻合。
"黄淮海战役"不仅为促进我国粮食增产发挥了带动作用,而且在科学院成为广为传颂的"黄淮海精神",其实质就是科技人员艰苦奋斗的献身精神,协作攻关的团队精神,深入实际的务实精神,持之以恒的科学精神。
1995年,李振声与中科院专家组提出新增粮食1000亿斤的潜力与对策,受到国家领导人的重视。1999~2003年我国粮食生产出现连续5年减产时,李振声又及时提出了争取三年实现粮食恢复性增长的建议。
上世纪末,美国人莱斯特·布朗"谁来养活中国"的疑问引发世界关注。在2005年4月的博鳌论坛上,李振声汇集了我国近15年的有关数据,与布朗预测的情况进行对比,结果发现布朗的三个推论都不正确,都不符合中国实际,并用大量科学数据进行一一回应。他说:"我们相信凭着正确的政策和科技、经济的发展,中国人必然能够自己养活自己。"
育种新方向:化解优质与高产的矛盾
1993年,李振声从中科院副院长的岗位上退下来,回到中科院遗传与发育所,继续从事科研工作,将小麦与长穗偃麦草远缘杂交育种坚持下来。
当时,随着改革开放,我国人民生活水平不断提高,对小麦品质提出了更高的要求。于是,李振声他们在原来工作的基础上,通过与中国农大小麦品质分析室合作,从过去培育的杂种材料中,筛选出了一批优质品系,经过6年的系统鉴定、试验和示范,培育出不少产量高、品质好的新品种。
1999年,河南省种子站收集了63份不同小麦品种的种子样品,送到北京农业部谷物品质监督检验测试中心进行品质鉴定,结果发现李振声他们培育的"小偃54"小麦的面粉品质排名第一,引起河南省农业厅的重视,开始组织示范与推广。
同时,陕西省农作物品种审定委员会也通过了"小偃54"小麦的品种审定。河南省农业厅与中科院遗传发育所联合组织申报,"小偃54"被列入农业部跨越计划,在河南与陕西等省累计推广700万亩。
随后,李振声又通过多学科交叉与合作,开展了提高小麦个体和群体的光合效率以及光合作用产物的优化分配研究,在提高小麦个体光合效率方面,重点研究小麦抗光氧化的生理和遗传基础。
在提高小麦群体光合速率方面,主要研究株型结构的优化及其遗传控制。在光合产物优化分配方面,主要研究茎秆结构对光合产物转运的影响与遗传改良。通过这些研究结果解决了过去长期存在的优质和高产之间的矛盾。育成了第二个优质小麦品种"小偃81"。
2004-2005年参加"冀中南优质组冬小麦区域试验",品质达到优质麦标准,产量2004年达到565公斤,2005年通过河北省农作物品种审定委员会审定。2007年在中国科学院禹城农业生态试验站发现"小偃81"耐盐碱性能良好,现在山东、河北省"渤海粮仓"地区推广。
"渤海粮仓":培育耐盐小麦新品种
继"农业科技黄淮海战役"之后,李振声即与中科院的农业专家筹划组织"渤海粮仓"预研工作。2011年5月,中科院在禹城组织的"现代农业发展与国家粮食安全暨‘渤海粮仓’与资源节约型高效农业战略高峰论坛"会上,李振声代表中科院农业专家组作了"建设‘渤海粮仓’的科学依据——需求、潜力和途径"专题报道。
2013年4月,科技部与中科院联合组织的"渤海粮仓"项目,由科技部部长万钢宣布启动。
李振声课题组承担的任务是"耐盐小麦育种与示范"。由于小偃麦的亲本之一长穗偃麦草原产于美国犹他州盐湖城,耐盐性强,它于小麦的杂交后代中分离出一部分耐盐小偃麦新品系,"小偃60"就是其中的一个优系,2012年与2013年,在河北海兴县的中度盐碱地上,经专家组测产,比当地品种"冀麦32"分别增产22%和22.
9%。在山东无棣与天津静海的盐碱地上也表现良好,现正在参加区试和进一步扩大示范。
科学家的农民情怀:"真正给我打分的是农民"
李振声声名鹊起,各种奖励接踵而来。从1985年获国家技术发明一等奖,1988年获陈嘉庚农业科学奖,1995年获何梁何利科学与进步奖,2005年获首届"中华农业英才奖",到2006年度获得国家最高科技奖,他却始终朴素、谦和,保持着农民情怀。
在李振声位于中国农科院一栋普通居民楼的家里,客厅墙上挂着一幅他自己手书的条幅"严以律己,宽以待人,大处着眼,小处着手",而这,正是他多年来在做学问和做人上所追求的境界。
在登上国家最高科技领奖台以后,李振声说,这是一个集体的荣誉。没有集体的艰苦奋斗,就不可能有今天。比如小麦远缘杂交研究,小偃4、5、6号是20年前在陕西杨凌完成的,当时有10位同志参与;回到北京以后,先后也有多人参加课题组,研究所更是创造了很好的条件。
李振声一辈子与小麦结缘,最爱谈的是他的小麦,家里阳台上也种上了小麦,80多岁高龄了,仍旧最热衷到田间地头去看小麦;在组织实施"渤海粮仓"项目中他又结识了一些农民新朋友。他说:"真正给我打分的是农民。"
