水稻千粒穗培育经过及其意义 [复制链接]

第3版()
专栏：

水稻千粒穗培育经过及其意义
华南农学院农学系助教　卢永根
为了实现农业生产的继续跃进，中共广东省委在去年提出“千粒穗、万粒斤”作为水稻品种选育工作的奋斗目标。在中共华南农学院党委的领导下，杨明汉同志立下培育千粒穗的决心（编者注：杨明汉原是广东罗定县的青年农民，今年二十三岁，共青团员）。他从1952年开始根据米丘林学说进行水稻远缘杂交育种的试验，因为研究工作有成绩，1954年获得广东省优秀共青团员和全国农业技术革新者的光荣称号。党为了培养他，1956年送他到华南农学院学习。最近在他的试验田中出现了很多千粒穗的植株，其中有一植株达二十三穗，每穗平均一千二百二十八粒；另一植株最大的穗竟达一千七百四十五粒。至此，千粒穗的培育已获得初步成果。
培育经过
今年杨明汉开始千粒穗选育工作时，选择“信饭贵稗”杂种子四代的大穗植株的种子作为材料，将九百十五粒的一个穗编号为“信饭贵稗”48号，八百七十八粒的一穗编号为“信饭贵稗”40号，八百二十三粒的一穗编号为“信饭贵稗”16号。
“信饭贵稗”的来源是这样：1952年杨明汉以晚季农家品种“信宜白”作母本和“饭罗白”进行杂交，得到“信饭”杂种。1954年杨明汉再以“信饭”杂种第二代作母本和贵州稗草杂交，得到“信饭贵稗”。在水稻和稗草的杂交过程中，杨明汉为了调节水稻和稗草的抽穗期，采用分期播种的方法，分别每隔五天播种一期，共播三期，结果第二期的两个亲本同时抽穗。稗草通常在清晨五时即开花，而水稻每日的始花期却在上午八时以后，为了延迟稗草的开花期，在抽穗期间对稗草采取缩短光照的办法。授粉颖花数共二千四百六十六朵，结实十二粒，结实率0.48％。十二粒种子仅五粒发芽，植株产生变异的一粒。
“信饭贵稗”的杂种后代由子一代至子三代都没有发生分离现象，但植株的某些性状是倾向父本的，例如茎秆粗硬，着粒密度特高，至子四代才发生大量的分离。在普通大田六乘七寸规格单株植的栽培条件下，出现了单穗分别为九百十五粒、八百七十八粒和八百二十三粒的大穗的植株。
杨明汉今年将“信饭贵稗”子五代栽种在普通的稻田上，插植规格采用十乘八寸和六乘三寸单株植。在整个栽培过程中，特别是在幼穗形成期以后，增施氮磷钾肥的比例为一比一比二。在个别植株中曾进行去蘖处理，在稻株整个生长过程中将分蘖全都除去，只保留主茎，使全株养分集中到主茎生长，使稻穗增大，颖花数增多。
培育结果
杨明汉的试验田里，凡经去蘖处理的稻株，全部都获致每穗千粒。其中“信饭贵稗”48号有一植株去蘖处理后，主穗竟达一千七百四十五粒。
更加值得重视的是：在未经去蘖等任何处理，在普通大田十乘八寸规格单株植的栽培条件下，在“信饭贵稗”40号的系统中，有一植株共二十三穗，每穗都达一千一百十八粒以上，最大的穗达一千四百七十五粒，每穗平均一千二百二十八粒。在“信饭贵稗”48号的系统中，有五株的主穗都在千粒以上，另外有二株，其主穗和蘖穗的平均粒数都在千粒以上。此外，在六乘三寸的规格下，“信饭贵稗”16号系统中，有三株其主穗和蘖穗平均穗在千粒以上。
培育的科学根据
杨明汉同志的整个工作是在米丘林学说的光辉照耀下进行的，米丘林遗传学关于杂交育种的基本原理是各项措施的根据。
第一，杂交亲本的选择问题。米丘林遗传学告诉我们，杂种后代的遗传性是动摇的，在远缘杂交时采用杂种作亲本将更易获致成功。选择“信饭”杂种子二代作母本就是基于这个原理，由于这个材料是品种间杂种的后代，遗传性的保守性可能已被消除，可塑性很大，因而较易与亲缘较远的稗草交配成功。
第二，定向培育和选择问题。米丘林遗传学告诉我们，杂交仅是培育新品种工作的开始，最主要的工作应放在定向培育和选择上面。“信饭贵稗”杂种后代由于连年朝着穗大粒多的方向进行选择，再结合精细的栽培，因此穗粒明显地逐年增加：“信饭贵稗”子一代出现五百八十粒（1955年），子二代出现七百五十五粒（1956年），子三代出现八百二十三粒（1957年），子四代出现九百十五粒（1958年），子五代竟出现一千四百七十五粒（1959年，去蘖处理的不包括在内），可见杂种后代的优良经济性状是逐步形成和巩固的。
在这里，应当指出：千粒穗初步培育成功，这事实本身就是科学根据，因为它是符合客观规律的。一切科学原理都是从实践中概括出来的。
培育成功的意义
千粒穗的初步培育成功在生物科学理论上具有重大的意义，它进一步证明了孟德尔、莫尔根遗传学的破产。按照孟德尔、莫尔根遗传学的观点看来，由于远缘植物的染色体数目和特性不同，远缘植物的交配是很难成功的，即使偶一交配成功，其后代也是不孕的，为了克服远缘杂种后代的不孕性，必须采用多倍体的办法，即通常采用秋水仙咸引变的办法。另外，孟德尔、莫尔根遗传学认为，有机体的每一个性状都是由染色体上的微粒（基因）所主宰的，隐性性状和显性性状是绝对的，因此子一代一定不分离，子二代必然要分离，他们把染色体的减数分裂看成是杂种后代分离的机制。而“信饭贵稗”的子五代在普通大田栽培情况下，出现一株二十三穗、穗穗千粒以上的事实，杂种后代并没有经过秋水仙咸引变或其它的处理，仅由于定向培育和选择，但结实率却得到不断的提高，又由于“信饭贵稗”的杂种后代由子一代到子三代都不发生分离，到子四代才出现疯狂的分离，不单出现有性分离，而且还同时出现无性分离，一些植株的主穗像水稻，分蘖穗像稗草，另一些植株则相反，主穗像稗草，分蘖穗像水稻，在子五代却出现了较大数量的千粒穗，其它在六百粒以上的稻穗是不少的。这些无可争辩的事实都证明，孟德尔、莫尔根染色体遗传学理论的谬误。“信饭贵稗”千粒穗的出现，再一次证明了米丘林遗传学的正确。
千粒穗的初步培育成功，在生产实践上也具有十分重大的意义。水稻产量的构成取决于穗数、粒数和粒重，单位面积内穗数的提高是有一定的限度的，虽然目前提高穗数的潜力仍是很大的。当穗数提高到最大限度时，要进一步提高产量，就取决于粒数和粒重了。粒数的潜力是很大的，因为它可向空间发展。千粒穗的出现，为选育水稻高产品种开辟了广阔的途径。
千粒穗初步培育成功了，要使之能应用到大田生产上去，还要进行很多的工作。诸如更有计划地进行系统选择、进一步提高结实率和充实度，以及在粒数的基础上提高粒重等方面的工作，都有待进一步研究。