为发展中国家提供粮食----寄希望于杂交水稻

为发展中国家提供粮食----寄希望于杂交水稻

    LosBANOS，菲律宾----国际水稻研究所(IRRI)杂交水稻育种工作的负责人Sant Virmani，还记得当年他家起居室正好容下那些对此项目感兴趣的科学家们。但这个月，在纪念IRRI成立40周年的国际会议上，组织者不得不收起会议室的隔板以便放入更多的椅子容纳下群聚于此聆听Sant Virmani发言的人们。
    对杂交水稻的兴趣如此之大，反映出对它能有助于养活几十亿靠农作物为生的人们寄予厚望的研究者越来越多。Virmani说：“杂交水稻确实是目前被证明可在农民的耕地上提高粮食产量的唯一切实可行的技术。”
    尽管水稻育种学家已创造出产量更高的改进水稻品种，但他们仍不能利用那些可使诸如玉米那类谷物的产量大幅度提高的自然现象。然而一种被称作杂种优势的效应却让人们看到希望，虽然这种效应并未被完全闸明。由两个不同的品系杂交后得到的杂种一代(FI)，比其任一亲本的生长更为旺盛，谷粒产量也高15%到30%。
    但由于水稻是自花授粉，即每一植株产生自己的可育花粉，同此生产杂交水稻在商业上是不实际的。如今，30年的努力带来了若干个杂交水稻品系和商业上可行的生产杂交种子的方法。Virmani说：“终于杂交水稻准备就绪了。”
获得这样的进步是我们急需的，因为水稻产量的增长在90年代已经没有发展余地，而与此同时，人口却仍在继续增长。另一些人却建议谨慎从事。他们警告说，杂交水稻的品质还不能与现有的品种相提并论，况且其种植也要求耕作习惯上的一些变化，尤其是每种一 季都得购买新的杂交种子。“杂交水稻还未完全成功。”Wayne Freeman，一位退休的农业学家说。他是他以前监管洛克基勒基因在印度的项目。
    杂交水稻取得今天的进步经历了漫长而艰辛的道路。六十年代末期，中国学者发现了一种野生的水稻雄性不育品系。由于雄性不育的植株不能自行产生花粉，研究人员就可用其它品系植株的花粉进行人工受粉。然而并非所有的杂交都能成功。例如，其中一些生长过快而结籽却很少。袁隆平，中国湖南省长沙市的中国国家杂交水稻研究与开发中心的负责人，花了20年的时间将这种雄性不育性状引进到生长于中国的水稻indica品系中并发展了育种技术。杂交水稻如今已占水稻耕种面积的50%和水稻产量的60%。
    长期以来，中国取得得成功只是个特例。它的成功依赖于巨大的廉价劳动力与强大的政府资助。杂交水稻育种需要同时种植雄性不育株和提供花粉的另一亲本。一队队的中国农民向雄性不育株喷洒雄性激素，以诱导水稻的抽穗，从叶鞘中抽出的这种谷粒串更易得到花粉。农民通过拉曳穿过植株的绳子将另一可育亲本的花粉摇松。在一个隔离的区域，雄性不育株还必须与第三种株系共同培育，后者提供花粉以繁殖出下一季种植所需的雄性不育株。
    尽管杂交水稻的种植并不是易事，其潜在的高回报令人难以抗拒。一个由印度农业研究委员会发起的杂交水稻项目已经使每公倾的产量从100公斤增长到约1.5吨。当然这经历了一个艰苦的，不断尝试与失败的育种过程，培育了一千多个试验性杂交株系。
    商业性的培育始于1994年，至今已发展到150，000公顷的杂交水稻田。在越南和菲律宾人们也种植杂交水稻，而孟加拉、斯里兰卡以及印尼的科学家也正在为农民们培育杂交水稻。
    在美国，80年代由欧美石油公司资助的杂交水稻项目未获成功。但90年代初期由Liechtenstein王子控制的一个公司又中途接过了使用中国杂交技术与植物材料的权利，并通过Rice Tec公司担保一个研究计划，以使该技术商业化。除了将雄性不育性状引进到可在美国稳定生长的水稻品系之外，Rice Tec公司还实现了育种程机械化，以避免中国式的手工劳动。“我们两个工人的工作量就抵中国的100个工人，”公司总裁Rabin Andrews自诩道，他还说技术细节是专卖的。去年，在阿肯色和密苏里进行的大田试验中，杂交水稻试验的平均产量比农民们的一种精选品系高出33%。结果是，Andrew说，“每一个参于我们试验的农民购买种子打算今年种植。”然而，仍需说服世界其它地区的农民相信杂交水稻的优势。IRRI的农业社会学家Aldzs Janeieh在印度进行的一项小范围调查发现，实际产量通常低于试验项目得到的产量。因此许多农民又放弃了种植杂交水稻的计划。Virmari承认种植杂交水稻要农民们更精密地控制化肥的使用，并且插秧时要更为小心操作。培育人员也需进一步提高杂交水稻的品质与味道。
    Virmari仍然相信，在世界各地日益发展起来的研究骨干定会解决这些问题。“10年前不会有20个人对讨论杂交水稻感兴趣，”他说，“杂交水稻研究只是刚刚开始。”