像种果树一样种水稻 _健康小知识

本文转自：北京日报
中国科学家实现水稻育种领域又一次革命
像种果树一样种水稻
张石来
经过近万年的人工选择，人类把粮食作物从其多年生野生近缘种驯化成了一年生栽培种，为人类的繁衍生息提供了物质基础。水稻是我国重要的粮食作物，也是亚洲近90%人口的主要粮食作物。
那么，能否创制出像果树、甘蔗一样的稻作新类型，即多年生稻，实现种植一次连续收获多年？这听起来有些像天方夜谭，却被云南大学胡凤益研究团队成功实现。
不久前，国际权威学术期刊《科学》杂志公布“2022年度十大科学突破” ，云南大学胡凤益团队创制的多年生稻研究成果入选该榜单，成为中国唯一入选也是农业类唯一入选的科学突破。本报邀请研究团队作者撰文介绍这项研究。

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多年生稻母本：RD23 ，亚洲栽培稻。

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多年生稻父本：长雄野生稻，地下茎发达。

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PR23多年生稻。

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PR23多年生稻成熟期表现。

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胡凤益（左三）和他的团队在试验田里。
利用长雄野生稻的最初尝试
经过近万年的人工选择，人类把粮食作物驯化成了一年生栽培种。水稻在经历了矮化育种（第一次绿色革命）和杂种优势利用（第二次绿色革命）后，单产和品质有了很大的提高，但即便如此，种植水稻的比较效益依然低下。概括起来，一年生稻作生产方式存在种子投入量大、劳动力和农机具投入大、水土流失加剧、土壤结构破坏和养分失衡等社会经济和生态环境问题。
如果能够创制出像果树、甘蔗一样的稻作新类型，即多年生稻，就可以实现种植一次，连续收获多年。自第二年（季）起，不需要犁田耙田、买种育秧、移栽等生产过程，中间只需和水稻一样的田间管理，可以极大地减少稻作生产环节，实现稻作生产轻简化，进而达到节本增效，提高种粮效益。
我们常说的水稻，即亚洲栽培稻，经过近万年驯化和人工选择，是没有多年生性的，即便有些品种在某些热带合适地区能够实现再生，但其产量与当季正常移栽的水稻产量有一定差距，不适合商业化生产。因此，寻找具有多年生性的种质资源成了创制多年生稻的关键因素。
地下茎是许多植物实现无性繁殖和维持多年生的重要器官，是培育多年生作物的重要供体。稻属有22个野生种，其中长雄野生稻因具有地下茎无性繁殖特性且与水稻具有相同的AA基因组，而被看作是培育多年生稻的理想材料。
在实践过程中，长雄野生稻与栽培稻间存在严重的种间生殖隔离，如杂交幼胚致死、杂种不育等，极大地限制了长雄野生稻包括多年生性等有利性状（基因）向栽培稻转移的进程。
国内最早开展这项研究的当属四川农科院的李勤修研究员，他于1977年将柳州野生稻和栽培稻的后代与长雄野生稻继续杂交，获得了具有地下茎的杂交一代植株，期望继续选育出宿根杂交稻并实现“一次制种无性繁殖用多年”的目标，但经过20年的努力并未成功，他在1997年《西南农业学报》发表的文章指出：“由于高产与越冬性不能兼顾，以及后代很难纯合等多方面原因，很难培育出高产的宿根稻。 ”之后，随着李勤修研究员的离世，团队终止了该研究。