黄耀祥

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黄耀祥-科学成就

发布时间：2011-02-21 11:11:42      发布人： 孝行天下

开创水稻矮化育种的新途径

　　千百年来，中国南方水稻产区都是种植高秆品种，每遇台风暴雨，就要造成严重倒伏减产。建国后，随着生产条件的改善和施肥水平的提高，增肥增产与倒伏的矛盾日益突出。选育耐肥、抗倒的水稻高产品种，成为生产上迫切要求解决的问题。
　　黄耀祥育种小组在开始阶段，通过茎秆粗壮、穗大粒多的品种与当地推广品种进行杂交育成的壮秆大穗品种，如“广场18”、“广场36”等，其产量和抗倒伏能力虽有所提高，但仍不能有效地解除倒伏减产的威胁。1955年，黄耀祥从广西百色地区引进了农家品种“矮仔粘”，其秆高只有70-80厘米，但比较耐肥抗倒伏，缺点是成熟期太迟，抗病力差，一次，他在汕头地区考察水稻生产的过程中，看到有些老农用控制肥水的办法来矮化稻秆，减小倒伏。这两件事启发他从力学原理上悟出“树大招风”的道理，并由此产生“矮化育种”的想法。于是，从1955年起，他先用“矮仔粘”为育种材料，经系统选择，从中选出性状比较优良的“矮仔粘4号”，1956年再以后者为母本，与生产上推广的高秆品种“广场13”进行杂交，终于在1959年育成了中国第一个矮秆籼稻品种“广场矮”。“广场矮”的育成，在世界水稻育种史上是一次重大突破，它比后来在国际上曾经轰动一时，由设置在菲律宾的国际水稻研究所于1966年才育成的、被称为“奇迹稻”的“IR8 号”早出世7年。“广场矮”不仅有效地解决了长期以来农民渴望解决的水稻倒伏减产问题，而且在水稻育种史上，打破了自开展杂交育种以来，局限于改良高秆水稻品种性状之间相互弥补的老传统，开创了一条矮化育种的新途径。以后的大量研究结果表明，由于矮生性基因具有多效性且配合力较好，新育成的品种不仅茎秆矮、抗倒伏，而且具有根系发达、分蘖力强、有效穗多、光能利用率和成穗率高、营养物质运转顺畅、谷草比值较大等综合的高产生理生态特性。
　　道路一经开辟，矮化育种便得到迅猛发展。在60年代，黄耀祥和他领导的育种小组，又相继育成了早籼中熟矮秆品种“珍珠矮”（1961）、早籼早熟矮秆品种“广解9”（1964）、“广陆矮4号”（1966），以及“广二矮”、“广秋矮”等晚稻矮秆品种，逐步实现了矮秆品种的熟期配套。至60年代中期，广东省基本实现了早稻品种矮秆化，大面积亩产由过去的250公斤左右提高到350-400公斤，一举改变了广东省传统的“早四晚六”（指双季稻产量早稻占四成，晚稻占六成）的早稻低产面貌。与此同时，矮秆水稻迅速向中国南方各省扩展，至1965年全国矮秆品种植面积达到2400多万亩，每亩产量提高50公斤以上。70年代中期，矮秆品种在全国年种植面积最高达1.5亿亩，其中“广陆矮4号”在长江流域双季稻区种植面积之大，利用时间之长，为矮秆品种之冠。

从矮化育种到株型育

　　中国籼稻矮化育种工作，所以能取得如此巨大的成就，主要在于矮生性基因源的发现和利用。
　　黄耀祥在50-60年代，首先发现并利用“矮仔粘”系统，选育出“广场矮”、“珍珠矮”、“广陆矮4号”等早籼矮秆品种。70年代又利用当时才发现的“桂阳矮”系统（包括“桂阳矮1号“及其衍生系统“桂阳矮C17”），以“桂阳矮1号”的姐妹系“桂阳矮49”为母本，与株型好、光合效率较高的“朝阳早18”进行早晚稻杂交，于1976育成了早、晚兼用的著名高产良种“桂朝2号”。其后，他又利用“桂阳矮C17”与“桂朝2号”交配，并应用“组群筛选法”进行选育，于1979年育成了丛生快长、早晚兼用的矮秆品种“双桂1号”及“双桂36”。这种丛生快长类型，除矮生性基因控制秆高外，还具有前期生长迅速、分蘖旺盛、丛生矮生、满苗而少荫蔽，拔节后长粗长高快，抽穗、成熟期间仍保持旺盛的光合势等特点。这一系统（桂阳矮）育成的品种，在丰产性和适应性上均较前一系统（矮仔粘）育成的品种有进一步提高，在穗数和穗重的结合上达到了较高水平，亩产一般为500公斤左右。其中“桂朝2号”在云南省宾川县作中稻种植时，最高亩产达1045.4公斤，创全国水稻单产最高纪录。1981-1986年，该品种在南方稻区累计推广1.4亿亩，增产稻谷50亿公斤以上；“双桂1号”、“双桂36”1983-1987年在全国累计推广6850万亩，增产稻谷24亿公斤。
　　进入20世纪80年代以后，黄耀祥继续向更高的目标攀登。他在保持现有半矮秆或丛生快长类型品种的综合优良性状，特别是有效穗数较多的基础上，主攻大穗多粒、高结实率和饱满度，高指标地提高穗重，通过发掘利用穗大粒多的“叶青伦”与叶片窄直、茎秆特矮的抗病品种“特矮”杂交，1984年他又育成了早、中、晚兼用、适应性广的特高产品种“特青2号”，其高产性能较“桂朝2号”和“双桂1号”又前进了一大步。1986 和1987年该品种在广东省潮阳县作双季晚稻种植，最高亩产达825.2公斤，比当前生产上推广的三系杂交稻“汕优63”产量还高；1989年在云南宾川县作中稻种植，亦创造了亩产1017.5公斤的高产纪录。1987-1989年累计在南方稻区推广了1100万亩，增产稻谷5亿公斤，1990年被农业部列为全国重点扩繁的水稻新品种之一。此外，黄耀祥还主持育成了一批适宜不同造别、不同熟期、不同类型地区种植，在高产、优质、抗病等方面各具特色的新品种，如“双朝25”、“七山占”、“新桂早”、“双丛169-1”、“新竹17”、“软绿苗”、“新阳矮5号”等。其中“双朝25”早晚兼用，高抗稻瘟病，中抗白叶枯病，不论在地力较薄或是中上等肥力的田块种植，均表现高产稳产，1990年亦被农业部列为在全国重点扩繁的水稻新品种。

深化水稻高产育种技术体系

　　黄耀祥现已培育出50多个籼稻矮秆良种。这些品种高产性能突出，适应性广，往往不推自广，种植面积大，利用时间长，对农业增产起到很大作用。之所以如此，是与黄耀祥长期深入生产实际，重视总结群众经验，并注意把经验升华为理论，提出正确的育种思想、目标和相应的技术路线，并不断改进育种方法的一整套技术体系分不开的。
　　1.以高产稳产为总目标，生态育种为指导。这是黄耀祥进行矮化育种的基本思想和技术路线。他认为水稻品种的高产、稳产性能决定于优良种质的遗传潜力及其对外界生态环境条件的适应性，因此提出针对不同地区的生态环境条件，尤其是限制产量提高的不利因素，进行“生态育种”的观点，不断趋利避害，扬长避短，以发挥品种的最大生产潜力。
　　2.生态育种的根本是株型育种。株型是作物形态结构和生理生态功能的综合体现。因此，随着生产的发展和认识的深化，他新设想的株型在发展上经历了：以矮秆节密为主体，辅以其它优良特性，为解决倒伏减产而创造的矮秆生态型——“矮化育种”，代表品种有“广阳矮”、“珍珠矮”等；塑造耐密性强，利于通风透光，提高光合效率，并能抗病抗逆的丛生快长株型以解决增加亩穗数后带来群体生长郁闭、光合效率低、病害多的矛盾——“丛化育种”，代表品种为“双桂”系统；为进一步提高穗重，而塑造在营养生长前期既能迅速提高生物学产量的“早长育种”（包括“矮生早长”和“丛生早长”株型），代表品种有“特青”、“新特青”、“双青”等。他认为，穗大的遗传性是基础，高的生物学产量是条件，两者兼得才能孕育成巨大的穗子。
　　3.杂交育种不单纯是基因分离重组规律的运用，更要重视发掘超亲新类型。例如，育成“桂朝2号”、“双桂1号”的重要亲本“桂阳矮”，就是在“广秋矮”的分离群体中，发现有丛生快长的类型，从中选出“向阳矮”，并进而通过杂交选出“龙阳矮”再到“桂阳矮”的。
　　4.选择育种材料时，官能鉴定有不可取代的高度概括性作用。育种材料的选择，不但要讲究科学，还要充分发挥育种家经过长期艰苦磨炼得来的官能敏锐性和运用自如性。官能鉴定是科学与艺术的结合，既要看单株长相，更要看群体结构；既要看静态，更要看动态，分析其内部生理的相关性，从而判断是否有发展苗头。
　　5.倡用“组群筛选法”。早在20世纪50年代，黄耀祥曾在杂种第二代中选出一个单株，第三代性状便稳定了。从遗传学上说，第三代出现性状基本稳定的家系是可能的，但是，如果第二代的群体太小，一般是不容易出现性状基本稳定的个体。根据大数法则，他提出对重点组合要加大第二代群体，至少5000-10000株，从中大量选株，由2000-7000株不等，把综合性状较好的个体都选拔出来。第三代通过相应的田间设计，便有可能筛选出性状基本稳定的优良品系，从而缩短了育种周期——“组群筛选法”（重点组合、大群体、多选株、早稳定）。这种做法综合了“系谱法”、“混合法”、“集团法”和“单粒传”的优点。“双桂1号”、“丛芦51”等新品种的育成就是例证。
　　6.应该采取育种与同步鉴定相结合，区域试验与群众性多点试种相结合，大面积生产示范与推广结合，以空间争取时间，使品种尽快在生产上发挥作用，并取得最大经济效益。长期以来，他在广东省的不同类型地区，建立了10多个农村试验基点，每年提供鉴定的新育成品种（系）不下20个。通过多点试验和生产示范，不仅迅速明确了新品种的生产性能，而且一经鉴定成功，提供生产推广的种源也就随之解决了。
　　还要特别指出的是，黄耀祥在亲临现场、现身说法、参加新品种示范推广工作的同时，十分注意总结农民群众种植良种的栽培经验，与许多农民结下了深厚的友谊，大家都亲切地叫他“祥叔”。近几年来，他虽年逾古稀，仍不辞辛苦，每年有一半以上时间下乡，到广东各地乃至一些兄弟省市指导良种的推广工作，足迹遍及川西平原、大别山区、云贵高原和北部湾畔，深受各地政府和农民欢迎。现在，黄耀祥家的客厅中，还挂着广西合浦县委、县人民政府赠送给他的一面锦旗。上联是：“良种、良法、良师益友”，下联是：“丰产、丰收、丰衣足食。”这是对他辛勤劳动成果的科学评价，也是对他工作精神的生动写照。

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