袁隆平希望用这一新的方案打破杂交水稻科学研究的僵局。
袁隆平对李必湖和尹华奇说:“小伙子们,我们一定要抓住利用远缘野生稻这个新思路,这就是我们今后的主攻方向和实验研究重点。现在正值这里的野生早稻成熟,我们必须立即就去寻找一些野生稻种子,带回湖南去翻秋测交。抓紧行动吧!”
接下来,袁隆平给两名学生详细讲解野生稻的起源、品种、分布和进化历程……
随后,在动身回家之前,他们专门拿出几天时间集中寻找野生稻,终于找到第一批云南野生稻种子,他们这才离开云南,踏上归程。
1970年夏季,袁隆平在与日本学者交流时,确立了“此路不通走他路”的思维方式,更加坚定了他对所制定的新方案的信心,坚定了他寻找野生稻的决心。
袁隆平启发他的助手们说:“要积极进取,勇于突破,不要总是依靠自己的经验原地转圈圈。”
发现野生不育稻株
1970年秋季,正值凉风送爽的时节,袁隆平带领他的助手李必湖、尹华奇来到海南岛崖县南红农场,一边继续加代繁殖,选育C系统雄性不育材料,一边考察野生水稻资源。
海南岛属海洋性亚热带气候,年平均气温23.9℃,是我国的“天然大温室”。
冬季的海南岛,光照充足,常夏无冬,被人们称为“育种者的天堂”。
那些迎风起舞的椰树,漫地挺立的剑麻和油棕,郁郁葱葱的热带丛林和水天相接的辽阔海面,构成了海南岛迷人的独特风光。
尽管海南的自然风景十分优美,但是,当时的海南岛还是一个十分落后的地区。当地居民的住处多半是茅屋草舍,窗户很小,屋里的光线很暗,夜晚也没有电灯。
袁隆平等人住在南红农场,农场里多数人住的是用竹竿、秫秸搭的地铺,袁隆平住的就是这样的地铺。
尹华奇和李必湖想方设法给袁隆平搞到一张床。袁隆平却笑着说:“睡啥床都没关系,睡着之后,也无所谓标准客房和茅草屋了,就是总统套间还不是一样吗?”
起初,他们的住所没有电灯。夜晚,袁隆平又要读书攻关,于是,袁隆平准备许多蜡烛、煤油灯、菜油灯。
到了晚上,袁隆平看书的时候,用完这一盏灯,还有那一盏……
夜晚,蚊虫成群结队,咬得袁隆平浑身青肿。袁隆平就用盖稻秧的薄膜把全身裹严;可是薄膜不透气,时间长了,就会捂出一身热疮……
除此之外,困扰袁隆平他们的还有老鼠。
在海南岛有一句顺口溜:“3个蚊子一盘菜,3个老鼠一麻袋。”
一次,袁隆平十分惊讶地发现:一袋大米在一夜之间就变成半袋,粮袋下面开了一个洞,屋里满地都是大米粒,原来是老鼠把他们的口粮偷走了。
当时,粮食十分紧缺,都是定量供应,可是,老鼠竟然与他们争夺口粮。
尽管在海南的生活十分清苦,但是,袁隆平从来没有抱怨过什么,他把全部的精力都投入到工作中。
袁隆平每年在海南生活4个月,他在海南度过将近20个除夕之夜。
除夕之夜,袁隆平和助手们相聚在茅草屋里。
除夕之夜的油灯格外明亮,映红了人们的脸颊。每一个人的脸上,都写满坚定的信念……
为了寻找野生的雄性不育材料,他们常常十天半月穿越在茫茫荒野之中,往往是走到哪里就在哪里就餐,而且每每是伴着潺潺的泉水,或者是清凌凌的溪水而就餐。
大家用随身携带的大号的缸子舀来清泉水,支架在小溪边的鹅卵石上,点燃枯枝败叶,缸子里的水便咕嘟咕嘟地开了起来。
这时,袁隆平与他的弟子们一起嚼着干馒头,喝着热乎乎的清泉水,美滋滋地吃起简单的野餐。
在一段时间里,他们到处寻找雄性不育材料。他们徒步跋涉,在他们的背包里,装着一穗又一穗的稻谷。
他们勘探一天,从荒原回到住所。袁隆平把长袖衬衫的袖子挽起,露出他那古铜色的双臂,他不系胸前的扣子,袒露着同样是古铜色的胸膛。弟子们戏称他们的老师“刚果布”。
袁隆平哼着小夜曲,弯腰从水盆里掬起水来洗浴,似乎全然不知疲倦……
1970年11月中旬,袁隆平安排李必湖和尹华奇除经营他们的杂交稻试验田外,还要继续寻找野生稻。而后,他独自北上进京查阅资料,并向有关遗传学专家请教几个理论问题。
就在这次进京期间,袁隆平在北京农业大学图书馆的一份外文杂志上,获悉一条令他震惊的消息:
日本琉球大学教授新城长友用粳稻品种钦苏拉,即包罗Ⅱ为母本,以台中65稻为父本,进行杂交,育成了BT型台中65不育系,用台中65不育系中的部分可育株,用自交稳定育成了BT型不育系的同质恢复系,实现了“三系”配套。
但是,由于杂交组合F1的优势尚不明显,因而迟迟未能投入生产应用。
袁隆平感到了形势的严峻,他的紧迫感更加强烈,他决心要在杂交水稻领域中,抢占世界的制高点,抢在美国和日本的前面,为祖国争光!
袁隆平的弟子李必湖和尹华奇在老师的安排下,也分秒必争,更加努力地寻找野生稻。
一天,南红农场的技术员冯克珊来到他们的住地闲聊,李必湖与他聊起野生稻,并谈到袁隆平为他们描绘的野生稻形态及其有关知识。冯克珊听了连连说:“野生稻嘛,我们这里称之为假禾,有的,这里遍野都是。”
李必湖立刻兴奋起来,他激动地问:“那么,我们可以从野生稻丛中找到雄性不育材料吗?”
冯克珊微笑着说:“试试看吧!”
1970年11月23日上午,冯克珊与李必湖一同来到一座铁路大桥旁的一块沼泽地,沼泽地中生长着成片的杂草。两只野兔卧在草丛中,若无其事地啃噬着鲜嫩嫩的绿草。当他们走过去时,那两只野兔受到惊吓,一前一后地跑掉了。
李必湖和冯克珊沿着野兔遁跑的方向看去,发现一片野生稻。让他们感到惊喜的是:这片野生稻正值扬花抽穗的旺盛期,生殖性状很容易识别。
李必湖学着老师袁隆平的样子,在野生稻群中一株一株地仔细观察,仔细辨别,一丝不苟地审视着这一株株花开正盛的野生稻。
突然,李必湖眼睛一亮,他发现一株长得很异常的野生稻。它分蘖成3个稻穗,这3个正在扬花的稻穗,花药细瘦,呈火箭形,色泽淡黄,不开裂散粉。李必湖经过仔细观察,断定这就是他们正在寻找的雄性败育的天然野生稻。
这时候,李必湖和冯克珊惊喜交加,他们顾不得水沟里有成堆的蚂蟥,还有时常出没的水蛇,立刻跳下去,小心翼翼地将这株比金子更珍贵的野生雄性不育稻株连根带泥挖出来,用衣服包住,带到试验田里,同广矮3784栽植在一起。
接下来,李必湖给正在北京作理论探讨的袁老师发去一封报喜的电报。
袁隆平得知找到野生雄性不育株的消息时,欣喜异常,他连夜乘火车南下赶赴海南。
第二天早上,袁隆平风尘仆仆地赶到南红农场。他来不及休息,使与李必湖一起,踏着晶莹的露珠,走近那棵野生的雄性不育株。
袁隆平分别采集了3个稻穗上尚未开放的小花朵,置于100倍显微镜下观察,看到大量不规则形状的碘败花粉粒,经过反复辨认后,袁隆平激动得大声说:“这的确是一株天然的雄性败育野生稻!”
袁隆平当即为这棵野生雄性不育株命名为“野败”,其含意就是野生的雄性败育稻。
野生稻花期不集中,扬花高峰不明显,有时要隔几十分钟才开一朵花,这给人工授粉工作带来极大的困难。袁隆平头顶烈日,脚踏乱泥,轻手轻脚地选择精良的籼稻雄花为他的“野败”一次又一次地授粉,开一朵授一朵,直到为这株野生稻完成数百朵花的授粉任务为止。
经过几十个日日夜夜的护理,袁隆平和他的助手们终于得到珍贵无比的100多粒杂交种子!
后来,有人好奇地问袁隆平:“‘野败’是怎样降临人间的呢?”
袁隆平稍加思索,然后回答说:“它是一粒野生的种子,不知哪一类候鸟将它吞进肚里,用它分泌的胃液将其雄性抹去了,而保留了它的雌性,并把它排出体外。命运使得这两粒种子在这美丽的原野落地生根,是李必湖和冯克珊的伟大发现,赋予它生命的崭新意义。”
“野败”的发现,为袁隆平的杂交水稻事业打开突破口,也为杂交水稻科研事业的发展带来契机。
进行转育野败实验
“野败”的发现,是我国杂交水稻科研事业的一个重要转折。但是,袁隆平十分清楚地知道:还必须经过艰苦攻关,对“野败”进行转育工作,才能把“野败”的不育基因转入栽培稻,进而培育出生产上所需要的雄性不育系。
1971年1月,袁隆平采用共性繁殖分蘖的方法,把所得的46株“野败”栽种在试验田里。
接下来,袁隆平和他的助手们把“野败”与广矮3784杂交的稻谷播进湘江河畔的红土地里。
几天之后,杂交的稻谷很快破土发芽。袁隆平深有感触地说:“红土地是最诚实的,你给她什么样的种子,她就给你什么样的回报。你拿出的种子不一样,那么,到头来你所得到的也不一样。所以,我们要尽快拿出最好的种子交给红土地。”
袁隆平曾经在日记里这样写道:
我们的杂交稻田,是红土地上最美丽的风景,那稻花,是世界上最芳香的花朵。
想起来也真是奇妙:一粒小小的杂交稻的种子,和红土地结合在一起,有了阳光、水分、肥料、空气和杂交授粉综合在一起的作用,就会生产出高产量的杂交水稻,以回答布朗之辈对我们的质疑。结出优质稻谷,供我们的同胞享用。
那该是多么惬意的事啊!
“混血”的“野败”很快又要扬花了。雨后初晴,一阵风吹来,它们散发出令人陶醉的稻花香味。
野生的“母稻”,即雄性不育系,因为它的雄花失去作用,便不能自花授粉了,这就需要为那野生的“母稻”选育与其相交的“父稻”,即恢复系。
“母稻”接受“父稻”的花粉而结实,从而获得大量杂交一代种子,满足大田生产的需要。然而,要使“母稻”的雄性不育品格能够保持,即“母稻”自身能够“传宗接代”,还必须筛选出另一个父本水稻品种,即雄性不育保持系,使它能够自交结实,即给不育系授粉后,能够保持其雄性不育性能。
为此,袁隆平根据不育系、保持系、恢复系“三系”的配套关系,重新制订出一个分三步走的行动方案:
第一步,寻找自然突变的雄性不育株作为试验材料:
第二步,筛选培育雄性不育系及其保持系:
第三步,筛选雄性不育恢复系。
1971年初,国家科委和农业部决定组织全国性的协作攻关。袁隆平慷慨地把辛勤培育了近一年的“野败”材料——已表现出非常优越的雄性不育保持功能的杂交Fl,分送给我国各有关单位,大家广泛协作,共同进行实验研究。
这一年的初春季节,当“野败”第二代,即杂交Fl在南红农场拔节抽穗的时候,先后由湖南、广东、广西、江西、湖北、福建、新疆等13个省、市、自治区的18个单位的50多位农业科技人员赶来海南,一道参加实验。
闻讯赶来参观的,慕名前来拜师求教的,络绎不绝。
每逢来了客人,袁隆平总是亲自下厨房,忙着和面。面条擀好了,水也烧开了,一锅鱼汤面很快便熟了。
“鲫鱼面吃的是汤水,很有营养啊!”袁隆平盛来一碗又一碗汤面端到客人面前,满面笑容地说。
“袁老师的厨艺不错嘛!”客人边吃边夸奖袁隆平的厨艺。
南国的初春季节,一望无际的杂交水稻生机勃勃,开始拔节、扬花。袁隆平望着它们,高兴得合不拢嘴。
在这段时间里,袁隆平在实验田里手把手地给来自全国各地的科技工作者讲授水稻杂交的操作技术。
晚上,袁隆平在驻地开辟教室,架起黑板,办起杂交水稻研究人员速成班。
袁隆平知道,中国杂交水稻事业的未来,需要大量优秀的人才加入。因此,他总是尽可能地培养从事杂交水稻研究的年轻人。
在讲课的时候,袁隆平认真地给大家讲授培育杂交水稻的理论课,把自己多年积累的知识毫无保留地传授给他的同行们。他充满激情地说:“诸位同行,诸位朋友,你们来得正是时候。倘若早来,你们很可能跟着我们多走不少弯路,多吃不少苦头。现在,咱们有了‘野败’,就意味着我们成功地找到了它的保持系,离我们培育出新的不育系只有一步之遥。成功在即,只需大家团结一致,继续努力!
7年多的实验和研究,使我们搞清了水稻雄性不育的种类和许多基本原理。从实践中我们摸索到了杂交水稻试验中关于测交、回交的规律,以及人工制造保持系和恢复系的技术要领。在实践中,我们摸索到了利用野生稻资源实行远缘杂交,寻求突破‘三系’的新思路。就是在这种新思路的指导下,我们发现了‘野败’,科学地利用了‘野败’,于是,‘野败’便为我们开创了一条成功之路。于是,便有了我们今天的相聚……”
接着,袁隆平又不无自豪地说:“水稻和人一样,也是宇宙亿万年演化的产物。它的存在和我们人类的存在一样神圣,它和我们拥有一个共同的名字,叫做生命。水稻也和其他作物一样,看似简单,但它也是很神秘的。水稻根植于大地,沐浴着风雨雷电和日月星辰,将宇宙灵气和日月精华演化为一种物质。一滴水能映出太阳的光辉,同样,一株水稻也浓缩着宇宙与人类的无穷信息。几千年来,水稻固执地按自己的本来面目生长,它固执得几乎令人类羡慕;但同时,我们又利用雄性不育的杂交手段否定了它们的固执。想想看,那些常规稻几千年来一直默守着它那寸土之地,永远不肯离开它那自花授粉的模式。然而,我们人类发展到今天,终于打破了它那固守不变的模式……”