袁隆平创新水稻杂交育种技术.doc

袁隆平创新水稻杂交育种技术
（一）案例内容
摘要：袁隆平率先开创水稻雄性不育与杂种优势利用的科学研究，取得了一系列的原始创新成果。他不拘泥于传统。敢于提出新的观念，破除了水稻“无优势论”理论束缚；他艰难创新、力破三关，实现了水稻三系法杂种优势利用；他开拓创新，使杂交水稻研究由三系杂交水稻、两系杂交水稻，到超级杂交水稻不断冲向新的高峰。袁隆平的成果不仅丰富了作物育种理论与技术，而且培养了大批育种专家，造福于中国及世界人民。
水稻在粮食作物中，特别是亚洲人口密度大的区域粮食作物中，占有主导地位。19世纪末，中国的农业科技工作者学习国外的先进育种技术，开启了水稻育种的新篇章。20世纪初，中国主要是引种。1919年至1937年，中国近代水稻育种主要采用纯系育种和杂交育种两种方法，虽然纯系育种方法一度成为我国近代水稻育种的主流，但是由于其效率较低则逐渐为杂交育种所替代。1926年中山大学教授丁颖将野生稻和广东农家品种杂交，选育成功“中山1号”，在世界上第一次把野生稻抵抗恶劣环境的品质成功地转移到栽培稻种上，开创了我国水稻杂交育种的新纪元。20世纪60年代，以袁隆平为代表的农业科技工作者在这一领域取得了重大突破，发明了杂交水稻，创立了杂交水稻学。
观念创新——破除“无优势论”
在经典遗传学理论中，自花授粉作物没有杂种优势。因此，尽管在水稻杂交试验中前人曾有过成功的案例，但是20世纪50年代，国际上主流观点仍然认为，水稻作为白花授粉的作物，经过长期的自然选择和人工选择，许多不良因子已被淘汰，留下的多是优良因子，自交不会退化，杂交也不会有优势。虽然这个时期，日本、美国及国际水稻研究所的科学家已经涉足到水稻杂交优势利用研究，但是并没有获得成功。1960年7月，袁隆平在稻田中观察到一株优异水稻，穗大粒多，显著优于其他稻株，这给他带来了很大的启示。1962年他在水稻杂交试验中，又一次观察到杂种优势现象，于是袁隆平对这种理论大胆地提出了自己的质疑，认为之所以水稻杂种优势尚未能利用，是因为人工杂交制种的困难。
1964年，他冲破“无优势沦”的束缚，勇于实践，大胆创新，率先在国内开展了杂交水稻培育研究，挑战这一世界难题。为从理论上和实践上取得突破，他选择了寻求水稻雄性不育系以及相应的恢复系、保持系的三系法技术路线。这种技术的第一个技术难关就是“三系配套”。
艰难探索——实现“三系配套”
从1964年到1973年，袁隆平在大胆假没之后，开始了艰难地探索，小心地科学求证，最终力克难关，实现了他提出的“三系配套”技术设想。为了寻找水稻雄性不育系，必须找到可资利用的水稻天然雄性不育稻，作为培育不育系的试验材料，当然这无异于“大海捞针”。1964年至1965年，在水稻扬花的盛夏季节，袁隆平用在田间野地逐穗搜寻的办法，共检查了14000多个稻穗，找到了6株天然雄性不育株，经过试验观察，确认均属可遗传的雄性不育材料，这一研究成果发表在《科学通报》1966年第4期上。这是袁隆平的第一篇论文，被誉为我国杂交水稻研究的开山之作。
1967年，“水稻雄性不育”研究在湖南省科学技术委员会立项，成立了以袁隆平为首的三个科研小组。从1964年到1970年的6年时间里，袁隆平杂交水稻研究小组先后用了1000多个品种，做了3000多个杂交组合试验，仍没有找到保持系，未育出不育株率和不育度都达到100％的不育系。问题出在哪里?经过不断地总结、分析得出的问题的症结所在：用于杂交的众多水稻品种与不育材料的亲缘太近，而有一定保持力的品种与不育材料的亲缘又太远。袁隆平调整了技术策略，并再次提出了“用野生稻与栽培稻进行远缘杂交”的大胆设想。根据这一技术设想，1970年冬，袁隆平研究小组开始了在海南岛进行新的寻觅，广泛地采集野生稻。袁隆平的助手李必湖和海南南红农场技术员冯克珊终于发现了一株花粉败育的野生稻(取名“野败”)，为研究成功打开了突破口。
1970年以后，全国普遍开展了水稻雄性不育系选育研究。1971年春，湖南省成立了杂交水稻研究协作组，袁隆平主持协作组的工作。经过一年多的协作攻关，于1972年育成了我国第一批雄性不育系及相应的保持系。其中袁隆平育成了第一个大面积生产上应用的不育系“九南l号”及相应的保持系。1972年冬，转入恢复系的研究，通过以测交筛选法为主的方法，终于在1973年筛选出了“国际稻IR24、I：1t26”和“泰引l号”等一批对“野败”型不育系具有强恢复能力的品种，至此，在全国18家研究单位的协作下，实现了三系配套。
实现三系配套后，第二个技术难关就是选配出大面积应用的强优先锋组合。1974和1975年，通过反复实验，袁隆平摸索出强势杂交组合的基本规律，在多个省的共同努力下，选出了1～2个强优组合，袁隆平的“南优2号”就是其中之一，这标志着三系杂交水稻研究的成功。三系杂交水稻