
2006年8月,农业部[2006]36号文件像一缕清风,吹拂荆楚大地,吹开荆楚儿女的笑脸。因为湖北大学与湖北省种子集团公司联合选育的“两优287”被农业部评定为超级稻,这是湖北历史上第一个超级稻。它不仅填补了湖北无超级稻的空白,而且还填补了我国杂交早稻无国标一级优质米的空白。
泪水总是在鲜花、掌声的背后,而又有谁知道,“两优287”就像深谷幽兰那样出自平凡?
平凡的合作
任何事物的发展都是沿袭有始有终的轨迹,只不过是有的开始波澜壮阔,有的开始静悄平凡。超级稻“两优287”是在静悄中、平凡中开始的,是在一次极为平凡的合作中诞生的。
湖北省种子集团公司与湖北大学的合作是基于双方的需要、共同的目标而开始的。
1997年,是我国种子工程实施拉开序幕的一年,也是我国市场机制确立向纵向发展的一年。此时,农业部根据市场机制的原则,要求我国各级种子管理站、公司实行站、司分设,改变国有种子企业既当裁判员又当运动员的体制,建立起高效、公平的种子市场体系。这是一次深刻的变革,是一次充满荆棘的变革,也是一次充满希望的变革。理论上可行,但是实践中有难度,因为国有种子企业长期是在政府的保护下生存的,并不是一个真正意义上的企业,并且观念落后、底子相对较薄。因此,有很多企业不愿分开。但在改革浪涛中搏击过的湖北省种子集团公司却认识到,这是一次充满希望的变革,谁适应这次变革,谁就会加快发展。于是,湖北省种子集团公司在全国率先分设。当然,分设后的湖北省种子公司存在着很多困难,在众多困难当中,首要的是没有自己的品种。这不是湖北省种子集团公司独有的问题,是我国体制导致的。因为在种业发展的几十年中,我国农业体制实行科研、推广两条轨道运行。品种及资源由科研单位占有,种子公司只是承担推广的任务。种子工程实施以后,这种体制已打破,无偿使用科研单位的品种的时代一去不复返。要使用别人的品种要么拿钱买,要么是联合开发。品种问题已成为种子公司发展生存的瓶颈,没有品种的种子公司无法生存;没有科研,种子公司就没有发展后劲。时任湖北省种子集团公司总经理的袁国保敏锐地意识到这一点。他开始筹谋创新品种。
创新品种说起来容易,做起来难。因为品种创新在传统的育种方法下,周期是8年左右,即使用现代育种方法,也要3~5年。还有从何处入手,也是摆在企业面前的一大课题。当时,就湖北而言,油菜、棉花育种在全国处于领先水平,但是进入的单位非常多,而水稻新品种选育则是弱项,特别是中稻品种更为突出,恰恰湖北是水稻种植大省,素有“楚国种田、吴蜀供种”之说。袁国保总经理经缜密分析,认为省种子公司要生存,要发展,必须“守正出奇”,实行差异创新,必须在水稻科研上突破。在水稻上,他决定先从早稻入手。
在他看来,早稻是我国粮食产业的重要组成部分。早稻面积生产的扩大为我国解决粮食自给做出了巨大贡献。进入20世纪90年代以后,早稻种植面积大幅度下降,究其原因,就是因为没有优质品种。早稻有着其他稻谷无法相比的优势,如果早稻在优质上进行攻关,一定能创造出奇迹。
思路已定,就选择合作伙伴。在众多的科研单位中,他选择了湖北大学。
湖北大学生命科学学院水稻遗传育种课题组从20世纪70年代就开始水稻遗传育种的研究,水稻育种有较好的基础,特别是在早稻育种上一直有明显优势。由于育种规模的不断扩大,科研经费不足成为课题组急需解决的难题,课题负责人寻求能给予经费支持的单位,共同研究开发。
基于共同的理想、共同的目标、共同的事业,湖北省种子集团公司与湖北大学携手联姻,就合作选育优质杂交早稻达到成了一致意见:湖北省种子集团公司提供部分研究经费,弥补政府投入科研经费的不足,湖北大学负责科研攻关选育新品种,由湖北省种子集团公司负责示范推广,形成新品种成果共享、风险共担的合作机制,合作期限暂定10年。从此,两个单位杂交早稻的联合育种攻关战打响了。
在合作的10年中,湖北省种子集团公司从来没有中断过资助,湖北大学也没有停止早稻育种科研,两个单位同心同德,一心向着共同的目标迈进。
平凡的科研团队
育种是需要时间的,少则几年,多则十几年,因此,育种需要一支持之以恒、耐心守望的科研团队;育种是在农田中进行的,头顶烈日,风吹雨打,因此,更需要一支吃苦耐劳、坚忍不拔的科研团队。“两优287”的背后,就有一支由周勇、居超明、徐国成、朱彩章等专家组成的科研团队。
当周勇、居超明、徐国成、朱彩章扎入田间的时候,你大概无法将他们与同在田间劳作的农民区别开来,你也可能不会将他们与中青年农业科学家这个称号联系在一起,当然也更不会轻易地将超级早稻“两优287”与这几个朴实的“泥腿子”联系起来。但事实上,就是这样一支不起眼的科研团队,在平凡的稻田里,以传统育种的方式,通过周而复始的、枯燥的材料繁育、测配、选择,经过无数次的测配、观察,培育出了湖北的第一个超级稻———“两优287”。
一走进他们的办公室,最醒目的是4个大冰柜。4个大冰柜里,珍藏的育种材料足足有3800种之多,这是其团队30年来积攒下来的家底。每份种材料都增加一分出成果的可能性,没有丰富的材料,培育理想的品种就无从谈起,只能是无源之水,无本之木。这些材料来之不易,能够持久保存下来更是煞费心血。1998年洪灾,试验田间成为一片汪洋,周勇和徐国成心急如焚,两人站在齐腰深的水中,一人用手电照明,一人从水下摸索标签,抢收重点材料,干了一整夜,救出了380份宝贵的材料。
在这个团队中少不了的是班长周勇。这位个子不高,但目光炯炯有神、肤色黝黑的孝感汉子,十分热爱水稻育种事业,现为湖北大学副教授,湖北省第三届、第四届农作物品种审定委员会委员。主要从事水稻优质高产新品种(组合)的选育,有长达25年以上的遗传育种与栽培经验。“‘八五’—‘十一五’”湖北省农作物新品种选育的主要骨干和课题主持人,并兼湖北省三系杂交水稻协作组组长。曾先后承担了湖北省科技厅、教育厅、农业厅和武汉市科技局下达的有关水稻遗传与育种研究相关的课题。“九五”期间以来,鉴定成果2项,通过省级审定品种9个,获省级科技进步奖1项,在农作物相关专业杂志期刊上发表文章20余篇,2001年获湖北省人民政府农业科技先进工作者,2005年获国家南繁先进科技工作者。
身为课题责任人,他长期不离田间,奔波在育种第一线。他培育出的早稻品种“鄂早13”获得2003年湖北省科技进步奖,推广面积近700万亩;2003年选育的“鄂早17”是湖北省第一个稻米品质达到部颁一级的优质常规早稻,在湖北、江西两省有较大的推广面积。
他多年来一直主攻早稻新品种选育,在别人看来这是不可理解的,因为早稻在市场经济的转型时期,种植面积减少,效益低,科研项目支持同样受到局限。事实上,1997年,周勇攻关团队因科研工作规模扩大,经费短缺,后续科研工作开展压力大。但他并没有放弃,仍然坚定信心地从事水稻育种。在我国早稻的丰产育种、优质高产育种及优质丰产多抗育种的三个转变中,他都傲立潮头。
1999年,他的课题组参加了由科技部、农业部、国家粮食局在湖南、湖北、江西、浙江等4个水稻生产大省共同协作实施的“国家早稻品质改良工程”项目。在多年的工作中,他逐渐清晰、坚定地认识到要想选育出突破性品种,必须从科研思路上进行调整,必须从特异优质种质材料上突破。在总结经验的基础上,他制定了优质早稻的育种思路。一是创建和发掘特异性育种资源,提高水稻品种的整体水平。二是采用理想株型与杂种优势利用相结合的技术路线,通过群体结构和受光态势的综合改良来提高群体光合作用和物质生产能力。三是加强生态环境选择,提高品种的抗逆性和稻米品质。发掘出高温及温度跳跃式变化对稻米的品质影响不大和结实率高的种质资源作为核心亲本。四是室外、室内相结合。在室外通过性状相关选择片,选择出熟期适宜、丰产性好、株型松散适中、叶片挺直、叶脉较粗、谷壳薄、谷粒呈柱型、分蘖成穗较多,每穗实粒数较多,结实率高,生长后期抗衰老、抗倒伏、田间耐病性较强的亲本和杂交组合。在室内进行出糙率、整精米率、垩白率、垩白度、直链淀粉含量和胶稠度的分析,对优势不强的、品质和田间耐病性差的单株、株系和配组的杂交组合F1代全部淘汰。
在一个一个难题突破以后,此时的周勇不满足现有的成绩,及时调整育种目标,紧紧站在科技的前沿,向更高目标推进。他注意到了超级稻的研究发展方向。
自1981年日本率先提出水稻超高产育种计划以后,美国、巴拿马等产稻国也开展了超高产水稻的育种研究,并取得了一定的成果,但是没有一个在实践中得到应用。我国1996年开始组织实施“中国超级稻育种及栽培体系”计划,并提出了中稻或一季稻超级稻小面积最高单产目标。为适应新形势和市场需求,经过几年的工作积累,周勇暗暗地把目标定在优质超级稻上。
在旁人的眼里,周勇团队有点怪,别人夏天往避暑胜地躲,他们却成了“夸父”族,撵着太阳跑;别人成天钻在实验室里做论文,他们却把大量时间泡在田里。“为了缩短育种周期,争取时间,我们追着太阳跑,夏天在湖北孝感,秋天在广西,冬天又呆在海南。我们一年过三个夏天,一年当别人三年。”
“我们跟农民差不多,一年有300天蹲在稻田里面。”被晒得黑乎乎的周勇笑着说。“好多人以为我们是一夜之间冒出来的,其实这几年一直在出成果。‘两优287’的育成,也得益于30年来打下的根基。”周勇如数家珍。这样一个扎实的科研团队,保持农民的节俭本色。很多时候,他们自己顶着烈日在田间进行常规田间管理,为的是节省开支;出差一般都是火车、汽车,舍不得坐飞机;市内办事也只搭公汽,不打的士,大包小袋身上背。一年四季大多数时间呆在基地的田间,至于家庭,那就更没有时间照顾了。“母亲去世我在海南,父亲去世我在广西,岳母去世我在孝感。”周勇谈起家事来,一脸的内疚。
不平凡的结果
校企联姻,在平凡中开始出现了不平凡。
功夫不负有心人,2003年,这是一个极不平凡的一年。研发取得了突破性的进展,成功选育出一个非常优良的两系温敏不育系HD9802S。它是从杂交组合(湖大51×红辐早)F2群体中分离出的一个早熟单株,该单株F3代又分离出不育和可育单株,不育株套袋自交结实为0,选择单株去海南稻蔸再生收种,稻蔸再生结实率43.7%,测交配组的F1代育性恢复,结实率86.7%,表明分离出的不育株为新质源的光温敏核不育系。从F3~F8代,每个世代从株系圃中选株叶形态好、柱头外露率高、易繁殖、异交结实率高和配合力好的单株进行人工气候箱低温筛选,对入选的单株,采取营养体保存,世代固定的方法来防止因HD9802S繁殖代数的增加而产生育性“漂移”。育成的早籼型光温敏核不育系HD9802S,具有不育起点温度低(低于23.5℃),育性稳定,适应性强的特点。在人工气候箱日平均23.5℃(幼穗分化敏感期)处理的情况下,花粉不育度100%,自交结实不育度100%,经专家鉴定其育性稳定性明显好于对照不育系培矮64S。
继选育出不育系之后,也选育出了理想的父本单株———R287,其叶片挺直内凹,茎秆粗壮,穗大粒多米质优,受光态势好,抗倒性强。R287与不育系HD9802S配组,就这样“两优287”横空出世了。
“两优287”经多点试验,多年观察,优势明显,实现了四大创新:
(1)稻米品质创新,填补国内空白。以不育系HD9802S为母本配制而成的早熟、高产、优质和适应性较广、田间抗耐病好的杂交早籼稻“两优287”,由湖北省区域试验统一送样,经农业部食品质量监督检验测试中心分析,杂交早稻“两优287”评价为国标一级优质稻谷。这是自20世纪70年代中期杂交水稻生产应用以来,我国第一个达到国标一级优质稻谷标准的杂交早稻品种,该品种的问世填补了我国早稻无国标一级优质米的空白。
(2)生育期创新。杂交早稻“两优287”全生育期适宜(在湖北种植一般全生育期110~114天),比对照品种杂交早稻“金优402”早4~5天,大大缓解了季节矛盾,有利于下茬作物的种植和全年夺丰收。
(3)日产量创新。2005年、2006年连续两年由中国农科院、华中农业大学、武汉大学、湖北省农业厅等国内知名专家组成的专家组,对“两优287”大田现场测产:2005年为642.8公斤/亩,2006年为679.5公斤/亩,日产量5.5公斤/亩,刷新了我国早稻高产纪录。
(4)综合性状创新。杂交早稻“两优287”株型松散适中,穗层整齐,茎秆较粗壮,耐肥、抗倒伏,苗期耐寒性好、成熟时叶青籽黄在杂交早稻综合性状方面取得了突破,解决了杂交早稻长期存在的早熟、高产、优质难以统一的矛盾。在湖南、江西还可作直播双晚稻种植,米质更优,且省工、省时,是理想的救灾储备品种。
“两优287”在湖北选育成功以后,迅速在广西、湖南、江西等省试种,表现突出,深受农民的欢迎。
“两优287”选育成功以后,以出色的表现,2005年通过湖北省农作物品种审定委员会审定,2006年通过广西省农作物品种审定委员会审定,并被湖南省、江西省引种。
超平凡的开始
农业科技成果的成功在于应用,否则就没有价值。“两优287”选育成功以后,湖北省种子集团公司迅速加大其产业化开发力度。2005年7月11日,来自鄂、湘、赣、皖、桂等省的100多位代表来到湖北省监利县黄歇口镇水稻种植大户张乃胜的20亩早稻田里,“喜看稻菽千重浪”。张乃胜自豪地为远道来的客人讲解:“今年预计较往年亩增收75斤~100斤,与我们种的中稻产量不相上下。”7月14日,以中国农科院水稻专业的甘吉生为组长的专家组对湖北武穴市大金镇周干村的一块“两优287”早稻试验田进行收割测产,测产结果引起所有在场人员惊叹———亩产高达642.8公斤,改写了湖北省早稻亩产最高不过600公斤的历史。2006年,有武汉大学朱英国院士参加的专家组再次测产,亩产达到679.5公斤,再次轰动全国。
从江西的井冈山麓,湖南的洞庭湖边,广西的漓江两岸,到湖北的江汉平原,“两优287”如疾风劲草,吹起了广大农民对早稻的无限希冀。2005~2007连续3年,“两优287”种子在市场上供不应求,种源频频告急,市场需求量超过可供种源的10倍之多。
在江西丰城,一位姓周的种植大户看着田里金灿灿的稻谷,由衷地说:“我种了几十年的地,还是第一次种到这么好的早稻品种。”湖北武穴市大金农技站周站长也笑着说:“每年我这里都有许多示范品种展示,唯独今年来参观的人络绎不绝。许多种子经销商本来是来看别的品种的,到了田里看到‘两优287’,总要问这是什么品种,是谁的品种,每次我们都要花不少时间来为客人解说。”
可以讲,“两优287”的推广应用对改善我国南方水稻品种结构和稻米品质,促进南方农业由数量型向质量型转变,具有重要的社会经济价值和现实意义。
鉴于“两优287”的出色表现,2005年科技部、财政部将其确定为重点农业科技转化成果,2006年被确定为国家火炬计划,意在通过产业化,加快“两优287”的成果转化。2007年国家发改委也将其列为生物育种产业化专项,以此推动“两优287”的产业化。该项目将现代生物技术应用到亲本的纯度鉴定、提纯繁殖、保纯保性、种子生产等各环节,形成“控温鉴定、组培扩繁、稻蔸保纯”快繁技术体系,提高种子质量,增加种子数量,加快推广步伐。
当“两优287”在千里沃野傲视群雄的时候,国内众多知名稻米加工企业纷纷找上门来,瞄准“两优287”的米质优点,全面展开优质稻米订单生产,组织优势种植区域集中生产,并以每公斤高出同期早稻市场价格0.2元以上的价格回收加工,加工后的稻米市场价格每公斤比普通稻米要高0.6元以上。
不仅如此,以HD9802S不育系为母本又组配出了一片优质品种:两优42、两优25、两优1号。这系列品种最大的特点是产量高、品质好或者适合加工。2006年7月,由湖北省种子集团公司和湖北大学研发团队共同开发的后续优质杂交早稻“两优42”在湖北产粮大县监利召开现场观摩会,与会人员为该品种在大田的表现所折服;2007年7月,江西鄱阳湖畔,在经历飓风之后成片倒伏的早稻田旁边仍然傲立挺拔的“两优25”观摩田边,湖北省科技厅副厅长黄国斌在接受记者采访时说:“我省培育的两优系列优质杂交早稻,使我们看到了‘楚国种、天下用’的曙光。”江西省农业厅和粮食局信心十足,将“两优25”列为该省订单粮食首选品种,收购定价居早稻之冠。
面对已经取得的骄人成绩,湖北省种子集团公司总经理袁国保不无感慨地说:“这些成果得益于产学研相结合农业科技创新模式,事实上收到了“1+1≥3”的效果,形成了和谐的生态融合的关系。公司将继续与院校合作,以品种为依托,以资金和团队精神为研发动力,借前述成果、网络优势、政策导向的东风,形成研发、生产、推广、加工、销售相衔接的一体化经营体制,形成有机结合、相互促进的产业运行机制,立足湖北,面向全国,走向世界,使合作科研成果应用范围更广,发挥作用更大,产生效益更好。”面对未来,他又充满自信地说:“‘雄关漫道真如铁,而今迈步从头越’。现在,种子市场竞争由低层次的价格竞争走向以自主知识产权为核心的新型竞争,谁拥有的自主品种多,谁的质量过硬,谁的服务到位,谁就能掌握市场话语权和主动权。仅靠公司技术力量,远远满足不了市场需要,企业要善于借用外脑。我们和周勇教授团队的合作,是一个成功的例子,也仅是一个着眼于未来的开始。”