李振声(4)
书名:大国小康作者名:余玮本章字数:2114更新时间:2024-05-25 18:49:49
让风马牛不相及的麦草开创中国远缘杂交育种的先河
1951年,李振声从山东农学院毕业后被分配到中国科学院北京遗传选种实验馆工作,这对当时的他而言有些出乎意料。“当时中国科学院在北京的人不多,只有200多人。院部领导就请著名学者给青年人作报告,我便有机会聆听了一些报告。”给李振声印象最深刻的是华罗庚、钱三强和艾思奇所作的报告。“华罗庚先生讲的是怎样学习,概括起来有4句话:天才在于积累,聪明在于勤奋;别人起床时,我已学习4个小时了;我研究数学是从小学教科书的数学一、二、三、四、五、六册开始的;要学会读书,要能将一本厚书读薄。钱三强先生讲的是怎样做研究。他说:做研究必须注意基本训练,我跟居里夫人做研究工作时,第一个课题花了4年半的时间,完成了做研究的基本训练,包括怎样收集资料,怎样选题,怎样进行试验设计,怎样做调查,怎样整理分析数据,怎样撰写论文等;而当我做第二个题目时,难度比第一个课题还大,但1年半的时间就完成了。所以,他说,认真完成基本训练就为以后的工作打下了基础。艾思奇先生讲的是唯物论和辩证法,使我认识到:对科学研究来说,具有重要指导作用的哲学原理是世界是物质的,物质世界是可以认识的。人的认识,如果能正确反映客观规律,那就是正确的认识,否则就是错误的。按照客观规律办事就能成功,否则就会失败。同时,事物又是不断发展变化的,人的认识要想跟上事物的发展变化,就要不断学习,不断实践,不断提高,才不至落后。几十年的经验,使我深刻体会到,学点哲学的确可以使人做事情少犯错误,做研究少走弯路。”
当时,遗传选种实验馆有遗传组、生理组和栽培组3个课题组,李振声被分到栽培组,师从土壤学家冯兆林从事种植牧草改良土壤的研究,分工负责牧草种质资源的收集、种植与生物学特性的观察研究。几年中,他对800多种牧草进行了较深入的观察与研究。
1956年,为响应国家支援大西北的号召,李振声放弃北京优越的工作和生活条件,背起行李,从中国科学院北京遗传选种实验馆奔赴西部一个名不见经传的小镇——陕西杨陵,在中国科学院西北农业生物研究所开始了小麦育种的研究。从此,李振声开始了在大西北31年的科研生涯。
这一年,我国经历了历史上最严重的小麦条锈病大流行。小麦条锈病是小麦生产上典型的气流传播的大区域流行性病害,具有发生区域广、流行频率高、危害损失重的特点。刚刚侵入的时候肉眼是看不见的,到了后期病菌症状显示出来,在小麦叶片上会出现一行一行的粉状的东西,乍一看像生锈一样,从远处看小麦叶片是一片黄色的,“像黄锈一样的孢子堆是一行一行,一条一条的,我们叫条锈,即条锈病”。条锈病一旦发生将在大面积范围内流行,会造成小麦产量降低,减产30到50,甚至绝收。为此,小麦条锈病这种传染性极强的病害有“小麦癌症”之称,严重威胁着小麦生产。
当时只有25岁的李振声忧心忡忡。他决心从事小麦改良研究,为农民培育出优良抗病的小麦。“引起小麦条锈病大流行的原因是,病菌变异的速度快,育种的速度慢,即8年才能育成一个小麦新品种,而据25个国家统计,条锈病平均5.5年就能产生一个新的生理小种。战胜条锈病成为当时一个世界性难题。”
李振声通过多年对牧草的研究,发现长穗偃麦草等具有非常好的抗病性。于是,他萌发了通过牧草与小麦杂交把草的抗病基因转移给小麦的想法。
事实上,我们今天吃到的小麦,就是最原始的一粒小麦先后和拟斯卑尔脱山羊草、粗山羊草,经过两次天然杂交和长期的自然选择及人工选择进化来的。一粒小麦与拟斯卑尔脱山羊草发生天然杂交后形成了二粒小麦,产量提高了;二粒小麦与粗山羊草发生天然杂交后形成了普通小麦,不仅产量提高了,而且品质有了根本的改善,脱壳研磨后的面粉能够发面做馒头和面包了。但小麦经过数千年的人工选择和栽培,如同温室里的花朵,抗病的基因逐渐丧失;而野草却因无人管理,有非常强的抗病性和抗逆性,在自然选择中得以生存下来。
通过对小麦历史的研究,李振声更加坚定了这一想法。李振声的想法就好比为牧草和小麦进行特殊的“婚配”,让小麦的后代获得牧草的抗病基因。“好比为小麦找一个牧草丈夫,因为是远缘,就像马和驴杂交的后代骡子没有生育能力,所以让小麦的后代获得草的抗病基因,难度非常大。”在采访中,李振声仿佛在给笔者上一堂科普课。
所幸的是,李振声提出的通过远缘杂交将草的抗病基因转移给小麦、选育持久性抗病小麦品种的设想,得到了植物学家闻洪汉和植物病理学家李振岐的支持。为解决小麦条锈病这一世界性的难题,李振声另辟蹊径,对远缘杂交开始进行深入研究和探索。
经过20年的努力,他带领课题组克服了小麦远缘杂交不亲和、杂种后代不育、疯狂分离等困难,将偃麦草的抗病和抗逆基因转移到小麦当中,育成小偃麦八倍体,异附加系,异代换系,易位系和小偃4号、5号、6号、54号、81号等小偃系列小麦新品种,其中仅小偃6号就累计推广1.5亿亩,增产粮食40亿公斤。小偃系统衍生良种70多个,累计推广面积在3亿亩以上,增产小麦超过了75亿公斤。
由于小偃麦的抗病性强、产量高、品质好,在黄淮流域冬麦区广泛种植,于是农村流传开了这样一句民谣:“要吃面,种小偃。”可是,李振声笑言:“我们今天能吃到发面馒头和面包,应该谢谢大自然,也要谢谢给小麦提供优良基因的小草。”