一粒种子的半世纪传奇!三系杂交稻50年秘史首度公开
一粒种子的半世纪传奇!三系杂交稻50年秘史首度公开
一粒种子改变世界,半个世纪的科研历程铸就中国杂交水稻的辉煌。从1970年袁隆平发现"野败"野生稻开始,中国科学家们经过50年的不懈努力,成功培育出6333个三系杂交稻品种,让14亿中国人牢牢端稳了自己的饭碗。本文将为您揭秘这一伟大成就背后的故事。
1970年历史性发现
1964年,袁隆平开始研究水稻雄性不育。1970年,他在海南岛发现了一株天然雄性不育野生稻"野败",这一发现开启了中国杂交水稻研究的新篇章。1973年,中国科学家成功实现"三系配套",使水稻亩产提高了30%。
50年核心数据
从1974年到2023年,中国共审定三系杂交稻品种6333个,其中5460个品种的不育质源清晰。这些品种源自966个不育系,形成了16大细胞质家族,包括野败型、印水型、包台型、D型、K型、冈型、矮败型、红莲型、爪哇稻型、万恢型、东乡野生稻型、广州野生稻型、高州野生稻型、漳浦野生稻型、马协型和Y型。
四大豪门——野败型(48.45%)、印水型(12.22%)、包台型(17.7%)、D型(4.55%)掌控了85%的杂交水稻市场。其中,野败型独霸半壁江山(48.45%),衍生出2762个品种(50.59%)。
基因密码
每个不育系都是独特的"遗传开关"。以野败型为例,其线粒体WA352c基因让水稻"雄性不育",属于孢子体不育、典败;恢复基因是Rf3和Rf4。包台型则表现为配子体雄性不育,花粉败育发生在二核时期;不育基因是orf79,恢复基因是Rf1a和Rf1b。红莲型的不育基因是orfH79,配子体不育、圆败;恢复基因是Rf5 (Rf1a)和Rf6。
品种风云榜:谁主沉浮
野败家族(CMS-WA)
每2粒杂交稻就有1粒流着野败血脉。1970年,李必湖在海南发现自然败育野生稻"野败"。明星品种包括珍汕97A及其分支(不育系235,品种1437个)、威20A及其分支(173,916)、V41A及其分支(45,308个)。
印水新贵(CMS-ID)
来自印尼水田谷6号的神秘基因。明显品种包括II-32A、荃9311A、中9A等。
包台之星(BT)
1969年,李铮友发现的台北8号突变体。台中65A及其分支:不育系121个、品种259个。嘉禾212A:长粒型籼粳杂交稻。台中31A及其分支:不育系51个、品种138个。甬粳15A、春江16A:甬优、春优系列籼粳杂交稻。
D型黑马(CMS-D)
四川农大从(Dissi D52/37/矮脚南特)F7杂交组合中淘出的宝藏。宜香1A造就101个优质香稻品种,"川米香天下"的秘密武器。
K型先锋(CMS-K)
80年代四川发现的"抗逆之王"。蓉18A(41个品种)在西南山地创造高产奇迹。
"冷门隐士"
红莲型HL:武汉大学独家秘方,来源红芒野生稻/莲塘早。冈型CMS-GA:川农西非籼稻冈比亚卡(Gambiaka kokum)/矮脚南特后代。矮败型CMS-DA:安徽省广德县农业科学研究所,矮秆野生稻,协青早A(88个品种)。其他类型包括爪哇稻型、万恢型、东野型、广野型、高野型、漳野型、马协型和Y型等。
发展趋势
20年前,推广面积占比前四的分别是以珍汕97A和金23A为代表的野败型、以II-32A为代表的印水型、以D62A和冈46A为代表的D+G型和以协青早A为代表的矮败型。
根据2020-2022年的品种推广面积10万亩以上的统计数据,推广前五的分别是以天丰A、中浙A和川106A为代表的野败型、以泰丰A、荃9311A和野香A为代表的印水型、以甬粳系列不育系为代表的包台型、以宜香1A为代表的D型和以川种3A为代表的K型。
顶流榜单(截至2024年):
随着育种技术的发展和品种审定标准的改进,高配合力、高制种量、优质多抗、抗倒耐逆等已成为各胞质源不育系创制利用的主要目标,各胞质源不育系的育种利用与推广情况还会发生变化。
数据图表来源:中国水稻科学《5460个三系杂交稻品种的不育系细胞质来源分析》、国家水稻数据中心