PolCMS被認(rèn)為是國際上“第一個有實用價值的油菜雄性不育類型”。在國際雜交油菜應(yīng)用的第一個十年(1985~1994),加、澳、中、印及丹麥等國只審定(注冊)了22個油菜三系雜交種,其中13個是利用波里馬雄性不育材料育成的雜種。
他為油菜雜交鋪平了道路
——記中國工程院院士、油菜遺傳育種學(xué)家傅廷棟
《 農(nóng)民日報 》( 2013年09月02日 06 版)
傅廷棟在田間察看油菜長勢。資料圖片
本報記者 肖力偉
1991年7月11日,加拿大薩斯卡通,第八屆國際油菜大會期間,近50個國家及地區(qū)的700多位油菜科學(xué)家出席國際油菜科學(xué)界最高榮譽獎——GCIRC(國際油菜研究咨詢理事會)“杰出科學(xué)家獎”的頒獎儀式。當(dāng)國際油菜大會Belll宣布將這一榮譽授予華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授傅廷棟,以表彰他在發(fā)現(xiàn)油菜波里馬細(xì)胞質(zhì)雄性不育(PolC⁃MS)和對發(fā)展油菜雜交方面作出的卓越貢獻時,全場響起了雷鳴般的掌聲,經(jīng)久不息。
GCIRC“杰出科學(xué)家獎”,于上世紀(jì)80年代初設(shè)立,旨在表彰國際油菜研究界最有影響力的科學(xué)家。從設(shè)立至今,全世界只有9人獲獎,傅廷棟是唯一的亞洲學(xué)者。他的德國導(dǎo)師Robbelen教授在頒獎大會上介紹他時,毫不吝嗇溢美之辭:“傅廷棟教授首次發(fā)現(xiàn)的油菜PolCMS以及他在建立實用化的雄性不育系統(tǒng)上的辛勤工作,為油菜利用雜種優(yōu)勢鋪平了道路,歐洲人毫無保留地將此歸功于中國人。”
告別文學(xué)夢結(jié)緣農(nóng)字門
小時候的傅廷棟,特別愛好文學(xué),想著長大以后當(dāng)個作家。初中畢業(yè)時,選擇報考的是不用交學(xué)費的廣東肇慶師專。他走了五六十里的路,滿懷希望而去卻沮喪而歸——因為考試改期了。
文學(xué)夢做不成,傅廷棟重新選擇了另一個不用交學(xué)費的學(xué)校:廣東省立喜泉農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)校。在報考農(nóng)校時,對為什么學(xué)農(nóng),他還沒有一個明確的認(rèn)識,但畢業(yè)后在廣東中山縣橫欄區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站的工作經(jīng)歷,讓他抱定了“從農(nóng)”的決心。
傅廷棟剛到中山縣工作,就遇到珠江三角洲歷史上罕見的螟蟲大災(zāi),大部分稻田損失50%~70%。目睹螟蟲肆虐后幾乎絕收的稻田,他感覺作為一個農(nóng)業(yè)技術(shù)員,解決不了這些問題,心中有愧!
在治蟲過程中,傅廷棟感受到了科技的力量,同時也深感自身知識的不足,產(chǎn)生了進一步深造的強烈愿望。1956年,傅廷棟考取了華中農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)系;6年后,他又考取了油菜遺傳育種專家劉后利教授的研究生,成為新中國第一位油菜遺傳育種方向的研究生。從此,他便遨游在油菜王國里,享受著油菜花帶給他的無窮歡樂。
情定油菜花走上世界舞臺
20世紀(jì)五六十年代,中國油菜平均每公頃產(chǎn)菜籽500~525公斤,不到發(fā)達國家平均產(chǎn)量的1/3。剛剛研究生畢業(yè)留校任教的傅廷棟意識到,巨大的差距蘊藏著巨大的潛力,但從何處入手呢?那時,作物雜種優(yōu)勢利用已成為世界作物育種學(xué)的研究熱門。經(jīng)過長時間的思考和分析,他決定將油菜雜種優(yōu)勢利用作為研究的主攻方向。當(dāng)時,世界各國的科研工作者都在探索油菜雜種優(yōu)勢利用的途徑,雖然發(fā)現(xiàn)了幾種不同的細(xì)胞質(zhì)不育類型,但要么是不育性難以穩(wěn)定,要么是缺少可利用的恢復(fù)系,無法直接應(yīng)用于生產(chǎn)。要實現(xiàn)三系配套,必須尋找新的不育系。
1970~1972年,傅廷棟和他的同事在學(xué)校的油菜田里不知道走了多少遍,找遍了已開花的數(shù)十萬個單株,仍然沒有發(fā)現(xiàn)理想的不育單株。1972年3月20日,傅廷棟一大清早就鉆進了油菜田,仍然是一個個小區(qū)、一個個單株地仔細(xì)尋找。當(dāng)他走到種有“波里馬”品種(文革前從蘇聯(lián)引進)的資源圃時,忽然眼前一亮——居然有1株油菜的雌蕊正常而6個花藥都呈萎縮狀態(tài)。他趕緊用手捏一捏花藥,沒有花粉!“這不正是自己苦苦追尋的雄性不育變異株嗎?”驚喜過后,他又在這個小區(qū)里反復(fù)搜尋,又找到18株有上述表現(xiàn)的植株。就是這個發(fā)現(xiàn),揭開了國際“甘藍(lán)型油菜波里馬細(xì)胞質(zhì)雄性不育(PolCMS)研究”的序幕。
PolCMS被認(rèn)為是國際上“第一個有實用價值的油菜雄性不育類型”。1976年,湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)院利用此材料實現(xiàn)三系配套。1981年,PolCMS逐漸被傳播到世界各油菜生產(chǎn)國并被廣泛應(yīng)用于育種實踐。在國際雜交油菜應(yīng)用的第一個十年(1985~1994),加、澳、中、印及丹麥等國只審定(注冊)了22個油菜三系雜交種,17個注明不育系來源,其中13個是利用波里馬雄性不育材料育成的雜種。2001年美國種植的油菜品種中,有61%是PolCMS雜交種,他本人也因此被國際油菜界認(rèn)作“世界雜交油菜學(xué)科帶頭人”。
直到今天,中國的油菜雜交種中,仍有60%左右是利用波里馬細(xì)胞質(zhì)雄性不育育成的雜交種。中國油菜雜交種應(yīng)用近30年,應(yīng)用波里馬雄性不育育成的雜交種有100多個,累積推廣面積6億多畝。目前,雜交油菜已占我國油菜總面積的70%。
早出好成果多為民增收
上世紀(jì)六七十年代,除了尋找新的雄性不育系,傅廷棟還著手選育甘藍(lán)型油菜自交不親和系。為了早出成果、多出良種,每年5月中旬油菜收獲后還來不及脫粒,傅廷棟就和同事們扛著裝滿油菜角果的麻袋,從武漢趕往青海、甘肅等地進行夏繁。西行途中,他們常常因為買不到火車臥鋪票或硬座票,被迫擠在車廂兩頭,一個個一臉倦容卻又小心翼翼地守著幾個鼓鼓囊囊的麻袋。
七八月間,青海天氣多變,有幾次傅廷棟和他的同事正在田里工作時,下起了大冰雹,他們只好躲進麥草堆,等冰雹過去再出來繼續(xù)工作。1976年9月,正是油菜收獲的季節(jié),一天晚上,氣溫忽然降到接近0℃,而且下起了小雨,守護種子的傅廷棟和同事只好用塑料布裹著身體在油菜秸稈堆里熬了漫漫長夜。1975年,他在國內(nèi)率先育成甘藍(lán)型油菜自交不親和系及其雜種,比常規(guī)品種增產(chǎn)20%。這一成果在1978年獲全國科學(xué)大會獎。
20世紀(jì)80年代初期,低芥酸、低硫苷的“雙低”油菜品種在國外已經(jīng)大面積應(yīng)用,而我國的品質(zhì)育種工作才開始起步。傅廷棟于1981~1982年到德國學(xué)習(xí)油菜品質(zhì)育種,回國后他向農(nóng)業(yè)部寫報告,認(rèn)為國外的優(yōu)勢是品質(zhì)育種,我國的長處是雜種優(yōu)勢,只有把兩者結(jié)合起來,才能趕超國際先進水平。他提出以“雜優(yōu)+優(yōu)質(zhì)”為研究方向,集中力量把選育優(yōu)質(zhì)雜交種作為主攻重點。1985年,傅廷棟利用PolCMS實現(xiàn)了低芥酸三系配套;1992年,育成我國第一個油菜低芥酸并大面積推廣的三系雜交種——“華雜2號”;1994年,主持育成我國第一個“雙低”冬播油菜雄性不育三系雜種“華雜3號”;此后,他又主持利用波里馬不育系育成“華雜4號”、“華協(xié)1號”等13個雙低油菜雜交種,累計推廣面積約1億畝,創(chuàng)造經(jīng)濟效益超過30億元。
據(jù)農(nóng)業(yè)部農(nóng)技推廣服務(wù)中心公布的數(shù)據(jù),1999和2001年全國推廣面積最大的10個油菜品種中,傅廷棟育成的就有2個,其中“華雜4號”從2001年起連續(xù)4年為全國推廣面積最大的油菜品種。2011年,傅廷棟育成“華油雜62”,該品種憑借廣適性、強優(yōu)勢和抗寒、抗倒和耐病性優(yōu)良等顯著特點,目前年推廣超過100萬畝。
喜與田間伴,最和油菜親
如果有人問世界上什么花最香,傅廷棟一定會說是油菜花;如果有人問世界上什么花最美,傅廷棟也一定會說是油菜花;甚至當(dāng)記者問什么油最好吃時,他也認(rèn)真地說是“油菜花打出來的油營養(yǎng)價值最高”。
每天早上6∶30起床,傅廷棟吃完早飯就來到位于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的國家油菜武漢改良分中心試驗地或?qū)嶒炇议_始一天的工作。到了油菜開花季節(jié),每天早上七八點,傅廷棟就會出現(xiàn)在油菜田里,一干一整天。在田間地頭,他看起來就是一位普通的農(nóng)民。一次,兩位外校女學(xué)生來辦公室找傅教授,被人告知下田了,當(dāng)她們來到一片金燦燦的油菜田里,只看到一位農(nóng)民模樣的老人。“老師傅,你知不知道傅院士在哪?”“找他有什么事?”“我們想考他的研究生。”老人這時才說:“我就是。”惹得兩位女生尷尬地直做鬼臉。
傅廷棟認(rèn)為,育種是一個科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,沒有田間的感覺是育不出優(yōu)良品種的。1999年3月,在學(xué)校油菜試驗地的田邊上,傅廷棟又發(fā)現(xiàn)了一個新芥菜雄性細(xì)胞質(zhì)不育系(HauCMS),因不育徹底和穩(wěn)定性好,通過湖北省科技廳組織的成果鑒定,與這一材料相關(guān)的技術(shù)申請了5個發(fā)明專利。一位前來參觀的外國同行詫異地問傅廷棟:“為什么發(fā)現(xiàn)PolCMS的是你,發(fā)現(xiàn)這個新不育系的又是你?”傅廷棟不假思索地回答:“沒有別的竅門,搞農(nóng)業(yè)的就是要多下田,不下田是發(fā)現(xiàn)不了問題的。”
幾十年里,除了上課、開會,大部分時間他都在試驗田間里,有時大年初二、初三就下田觀察。今年已是70多歲的他依然如故。他的學(xué)生和助手、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授涂金星感嘆:“油菜開花的時候雨多,穿著粘滿泥土、五六斤重的膠鞋,一干就是一天,我們年輕人都吃不消。”傅廷棟又幽一默:“剛畢業(yè)時,我在《參考消息》上看到一個報道,說據(jù)美國研究表明,育種家多長壽,原因一是不斷追求,二是經(jīng)常下田。這不就在我身上應(yīng)驗了。”
“傅院士的導(dǎo)師劉后利就很喜歡下田,作為優(yōu)良傳統(tǒng)一脈傳承下來。傅院士盡管現(xiàn)在年事漸高,總是忘記生活中的小事,可是一提起油菜,許多數(shù)據(jù)、編號記得一清二楚,一到油菜田里眼睛就更亮了。”沈金雄說,從傅院士那里,他們這些學(xué)生學(xué)到了要“少些浮躁多些務(wù)實”。