杂交水稻的成功是一场“绿色革命”。袁隆平说:“我很赞赏八个字,那就是知识、汗水、灵感、机遇。”知识是基础,没有丰富的知识是不行的;汗水意味着实干,勤勤恳恳地去干;灵感则是理论与实践相结合,知识与实干的升华;机遇就是优越的社会主义制度和国家的需要。
1960年7月的一天,同往常一样,袁隆平到水稻试验田里观察,突然发现一棵形态特异的水稻植株。当该植株成熟后,穗大粒多。他如获至宝,很仔细地收集起来,准备明年种植。第二年春天,他将种子播在试验田里,然而结果却令他大失所望,一点儿也没有看出任何有利的优势性状。
但是,袁隆平并不气馁,经过仔细调查分析,看起来没有生长优势的水稻,若根据奥地利遗传学家孟德尔的遗传因子分离定律来分析即可知道,纯种的第二代不分离,只有杂种第二代才会出现分离现象。所以他意识到他所发现的这棵水稻是天然杂交稻,这正是他梦寐以求的一棵杂交水稻呀!
根据这些情况,袁隆平决心自己培育人工杂交水稻,于是设计了水稻三系配套方案,即雄性不育系、保持系和恢复系。
要实现杂交水稻的三系方案,首先必须找到天然雄性不育系植株。袁隆平在稻田里连续工作了十几天,1964年6月20日,他终于搜寻到了一株雄性不育的植株。
1966年2月28日,《科学通报》刊登了袁隆平关于《水稻的雄性不孕性》的文章。多年的种植实践告诉我们,采用三系法种植水稻是行之有效的方法,并在生产上取得了一定的效果。
1979年4月,在菲律宾首都马尼拉,袁隆平宣读了论文,引起专家、学者们的极大兴趣,一致公认中国的杂交水稻研究和推广应用居世界领先地位。
1981年7月,美国西方石油公司来华拍摄袁隆平培育杂交水稻的彩色纪录片,片名是《在中华人民共和国的花园里中国杂交水稻的故事》。该影片先后在美国、日本播映。日本的《神秘的水稻威胁日本》一书中称:杂交水稻这一海外传奇给日本带来了风暴。
但是,袁隆平并没有就此满足已取得的成绩,他看出三系杂交水稻还是有缺点的,比如杂交优势还不够强,增产幅度不大,并且没有早熟的品种,品质一般等。于是袁隆平在此基础上又推出了“两系法”。
两系法杂交水稻技术的关键是培育出光温敏型雄性不育系。此不育系的植株在长日照下(夏季)表现为雄性不育,可用于制种;在短日照下(春、秋季)低温时,雄性植株却变为可育,能自交结实。这种特性使它本身既可用于自身的繁殖,又可以杂交制种,从而可减少三系法的保持系,成为两系法。
两系法和三系法相比,简化了生产程序,杂种优势强,增产潜力大。袁隆平说:“三系杂交水稻单产10年徘徊,两系杂交水稻可望异军突起。”
两系杂交水稻在我国一些省市种植正在开花结果。湖南两系杂交早稻种植17万亩喜获丰收。平均单产与同熟期的常规品种相比,每亩可达450千克,增产50千克,生长期缩短10天,而且米质提高了一个档次。
广西农科院杂交水稻所在李丁民的率领下,从1987年开始研究两系杂交水稻育种。经过10年的努力,已育成KS7、KS9和KS14三个不育系。近几年,又育出一批新的恢复系,比三系杂交水稻增产10~15%。计划到2000年推广示范面积300万亩。
杂交水稻的培育在国际上影响很大,研究和推广都迅猛发展。早在1986年,国际水稻研究所所长斯旺米纳塞说:“我相信,湖南杂交水稻研究中心不仅仅是湖南和中国的研究中心,同时也是全世界杂交水稻的研究中心。”1992年在菲律宾马尼拉国际水稻会上,联合国粮农组织立项资助一些如越南、朝鲜、印度等国开展高效益的杂交水稻研究和推广,掀起了第二次杂交水稻的热潮。
两系法水稻是我国独创的方法,是育种方法上的又一次重大变革,已被列为我国科学技术重大成就之一。同时,袁隆平也被国际上誉为“杂交水稻之父”,并先后荣获了我国第一个特等发明奖(1981)、世界知识产权组织“杰出发明奖”(1985)、联合国教科文组织科学奖(1987)、英国让克奖(1988)、美国菲因斯特拯救饥饿奖(1993)、香港何梁何利基金奖(1994)、联合国粮农组织“粮食安全保障荣誉奖”(1995)、日本“日经亚洲大奖”(1996)等。
袁隆平教授提出杂交水稻育种的战略是三系法、二系法和一系法。所谓一系法是培育不分离的第一代杂种,能够将杂种优势的性状固定下来,免去制种,程序就更简化了。
目前,袁隆平正向着一系法这一目标迈进,为解决人类所面临的饥饿问题将做出更大的贡献。