像种果树一样种水稻( 二 ) _健康小知识

1996年，云南省农业科学院粮食作物研究所的陶大云研究员在泰国农业大学进修学习期间，开展了大量的栽培稻与长雄野生稻种间远缘杂交，其中一个杂交组合，母本为泰国水稻研究中心的品种RD23（泰国主栽的优质稻品种），父本为来自尼日尔的长雄野生稻，由日本物理与化学研究所藤原浩（HiroshiHyakutake）博士友好提供。在授粉后3天，通过幼胚挽救技术成功获得了具有部分育性、地下茎发达的杂交一代植株。
据当时报道，利用长雄野生稻做成种间杂交且后代有地下茎的全球仅有3例，可见其杂交难度之大。当然，随着植物组培技术的成熟，利用幼胚挽救的方式来完成种间杂交成功率有了较大提升。
22年磨一剑获品种审定
云南大学胡凤益团队的长雄野生稻相关研究尤其是多年生稻创制工作，都是基于这一杂交组合继续进行的。当然，后续的多年生稻创制工作也是十分艰辛的，直到2018年才成功审定了第一个多年生稻品种“多年生稻23”（由于其母本编号是RD23 ，所以沿用23），距离成功配制这一种间杂交组合已过去整整22年。
实际上，研究团队之前想象的多年生稻应该是像长雄野生稻那样具有非常发达的地下茎，同时稻穗又像栽培稻那么结实。经过几年的实践，研究人员发现这基本无法实现且没有生产意义。因为对多年生稻来说，地下茎与地上的稻穗都属于“库” ，而在“源”没办法扩大的情况下，很难同时充实两个“库” ，表现为，如果地下茎发达，多年生性极强，那么籽粒结实率就会显著下降，也就无法获得高产。因此，团队提出多年生稻应该具有“宿根（茎）聚集，多年再生，产量稳定，经济可行”的特点，既能适用现代高产栽培技术，也能连续多年高产稳产。
实践中遇到无法克服的困难，根源还在于基础理论的薄弱，因此，研究转向了基础理论。通过大量细致的研究，发现了两个显性互补基因控制长雄野生稻地下茎发生的遗传规律，并定位了10个影响地下茎丰度的数量性状位点；第一次从头测序组装了长雄野生稻基因组，解析了长雄野生稻地下茎遗传网络。这些研究结果为多年生稻创制提供了遗传理论基础。
在育种方法方面，基于基础理论的研究结果，研究人员通过长期艰苦的探索与实践，发明了“利用长雄野生稻地下茎无性繁殖特性培育多年生稻的方法” ，并获国家授权发明专利，构建了以分子标记辅助选择为核心的、成熟稳定且高效的多年生稻分子育种技术体系，创制了一批包括不同地下茎表达强度的育种中间材料，为多年生稻育种提供了材料基础。
在品种创制方面，研究团队通过筛选携带长雄野生稻多年生性不同遗传位点组合的材料，克服了种间远缘杂交存在的杂种不育等野生种质资源利用普遍存在的问题，按照现代栽培稻的标准，经过12代连续自交、长达20余年的选育，育成了13份多年生稻候选品系，最终筛选出PR23、PR24、PR25、PR101、PR107等5个多年生稻品系。
之后，在云南省种子管理站的支持下，通过农作物品种审定绿色通道开展多年生稻区域试验， PR23于2018年通过了云南省农作物品种审定委员会审定，并正式命名为多年生稻23（PR23）。该品种分蘖强，多年生性强，千粒重24.87克，生育期147天，株高102.85厘米，连续4季稻桩成活率最低为86.84% ，和当地一年生常规水稻品种产量相当，且年度间和季节间的产量无显著差异。此外，多年生稻云大25（PR25）和云大107（PR107）也于2020年通过了云南省农作物品种审定委员会审定，获得农作物品种审定证书，开始进行商业化生产。