在海南三亚的深山密林中,一株看似普通的“野草”正悄然改变着中国水稻育种的未来。两年前,农业专家在山区考察时,意外发现了一株形态特殊的野生植物。经鉴定,这竟是极为珍贵的疣粒野生稻——作为水稻的近缘祖先,它承载着关乎粮食安全的关键基因。
2024年1月,一支由植物学家和遗传学家组成的科考队深入三亚山区,在阳光与树荫交织的特殊生境中寻找疣粒野生稻。这种植物对生长环境要求严苛,寻找过程异常艰难。当团队成员张谢勇博士在密林深处发现一株疣粒野生稻时,他立即蹲下身,仔细观察其叶片形态、穗部结构等表型特征,并详细记录生长数据。
这株珍贵的野生稻很快被转移至国家野生稻种质资源圃。这座位于海南的“基因银行”已保存1.3万份野生稻种质资源,设计容量达4万份,可满足未来30年的保存需求。资源圃不仅是一个静态的保存场所,更是一个动态的科研平台。科研人员通过活体保存技术,模拟原生环境,定期为野生稻“理发”——修剪过高植株,防止根部萌发新株导致种质混杂。
2025年3月,中国农科院国家南繁研究院的实验室里,一场关于野生稻基因的攻坚战正在打响。研究人员将抗虫野生稻与栽培稻进行杂交,通过分子克隆技术提取抗逆基因。与此同时,在三亚的国家南繁科研育种基地,金黄的稻浪翻滚,科研人员正忙着采集样本。中国科学院院士钱前抓起一把稻穗,用传统的“牙咬法”鉴定稻谷品质,这个动作他已重复了数十年。
“野生稻是破解水稻抗逆、增产难题的天然基因库。”钱前院士指出,活体保存的野生稻比种子保存具有更丰富的生物多样性和更完整的遗传信息。资源圃的活体保存技术已获得国际认可,未来有望通过技术交流,进一步丰富种质资源,打造世界级的野生稻基因宝库。
在资源圃的物种展示区,科研人员程云连长期驻守,定期查看野生稻的结实率、落粒性等性状。2024年1月,工作人员抢抓南繁育种季的有利时机,进行野生稻的田间种植。海南独特的光热条件使水稻试验研究可全年开展,育种周期缩短一半。然而,科研人员也面临着挑战——福寿螺等外来物种会啃食野生稻幼苗,破坏其生存环境。
中国水稻育种史上的重大突破,往往与野生稻密切相关。1970年,袁隆平团队在三亚发现“野败”野生稻,为杂交水稻研究打开大门;朱英国院士以海南陵水“红芒”野生稻为母本,育成红莲型杂交稻,为世界粮食增产作出贡献。如今,钱前院士团队正推进野生稻基因鉴定与利用研究,计划用10年时间完成资源圃内所有野生稻的基因和表型鉴定,为育种专家提供全面数据,最终培育出突破性新品种。
在崖州湾国家实验室,科研人员正在田间采集样本,这些材料将被带回实验室进行脱粒和产量测定。国家南繁科研育种基地作为农业科技创新的前沿阵地,孕育的新品种从这里走向全国,为种业振兴提供重要支撑。