利用秈粳亞種間雜種優(yōu)勢(shì)提高水稻產(chǎn)量一直是水稻育種專家的夢(mèng)想。然而,一個(gè)多世紀(jì)來(lái),秈粳雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳基礎(chǔ)和應(yīng)用一直是世界性難題。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)歐陽(yáng)亦聃教授、米甲明副教授聯(lián)手搭建起克服秈粳亞種間雜種不育的“橋梁”,該研究可保障亞種間雜交稻的大田生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了“一‘橋’飛架秈粳,天塹變通途”的設(shè)想,對(duì)未來(lái)培育高產(chǎn)秈粳雜交稻具有重要的理論和實(shí)踐意義。
這是一場(chǎng)跨越30余年的接力,幾代人激揚(yáng)夢(mèng)想、追求卓越,一棒接著一棒跑,將寸寸光陰濃縮在試驗(yàn)中,為秈粳雜種不育基礎(chǔ)和應(yīng)用研究“鋪路架橋”……
一場(chǎng)跨越30余年的接力
秈粳雜交具有半不育特性,結(jié)實(shí)率很低,就像馬和驢雜交所生的騾子一樣,繁衍后代能力不足。
1984年,水稻科研工作者發(fā)現(xiàn),在秈稻與粳稻兩大亞種之外,存在著一類特殊水稻種質(zhì)資源,它既能與秈稻“婚配”,又能與粳稻“婚配”,且雜交的后代結(jié)實(shí)率高,因此被稱為廣親和品種。找到并分離調(diào)控廣親和的基因,便可找到解決秈稻和粳稻雜交后代育性下降、結(jié)穗后空殼問(wèn)題的“金鑰匙”。1990年,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)張啟發(fā)領(lǐng)銜的水稻團(tuán)隊(duì)便開(kāi)啟了這場(chǎng)“秘境追蹤”。
在一屆屆師生前赴后繼的接力下,團(tuán)隊(duì)在秈粳雜種不育遺傳機(jī)理及廣親和性研究領(lǐng)域捷報(bào)頻傳,揭示了水稻秈粳雜種育性調(diào)控的分子機(jī)制,為有關(guān)秈粳雜種不育、物種生殖隔離分子機(jī)理、生物演化的研究提供了借鑒和參考,相關(guān)研究成果發(fā)表在《科學(xué)》雜志。這不僅是秈粳雜種不育研究的一次重大突破,也是水稻功能基因組發(fā)展中的一個(gè)里程碑事件,讓培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的秈粳雜交稻的應(yīng)用研究駛?cè)肓恕翱燔嚨馈薄?/p>
2012年,常年駐扎在育種生產(chǎn)一線的牟同敏教授向張啟發(fā)院士推薦了米甲明進(jìn)入水稻團(tuán)隊(duì)開(kāi)展博士課題研究,希望將發(fā)現(xiàn)的基因在育種實(shí)踐中用起來(lái)。
2013年,已在秈粳雜種不育研究領(lǐng)域探索了十年的歐陽(yáng)亦聃愈發(fā)意識(shí)到:“要取得秈粳雜交育種研究的成功,必須與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。只有這樣,秈粳雜交育種的‘鏈條’才能飛快轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)?!?/p>
在與米甲明多次深入交流后,歐陽(yáng)亦聃欣喜地發(fā)現(xiàn),兩人的科研正好可以“無(wú)縫對(duì)接”。他們一拍即合,開(kāi)啟了長(zhǎng)達(dá)十年的科研合作。
一段永不言棄的征途
“信念是決定成敗的關(guān)鍵因素!”米甲明坦言,剛進(jìn)入團(tuán)隊(duì)時(shí),世界范圍內(nèi)關(guān)于秈粳雜交育種實(shí)際應(yīng)用的研究很少,科研早期就如同在黑夜中摸索。一年接著一年跋涉,扎根田間的日子里,他已經(jīng)記不清有多少次與朝霞為鄰,也記不得有多少天與星星做伴,成百上千次的試驗(yàn)見(jiàn)證了他辛勤的汗水,也記錄了他從“無(wú)從下手”到“漸有眉目”的成長(zhǎng)歷程。
伴隨著常人無(wú)法忍受的孤獨(dú)和艱辛,支撐米甲明將這份“倔強(qiáng)”進(jìn)行到底的,是導(dǎo)師牟同敏教授和張啟發(fā)院士潛移默化的影響,也有歐陽(yáng)亦聃這位合作伙伴的鼎力支持。
“平日里,只要有新的想法,我們都會(huì)第一時(shí)間討論交流。一些自己苦思冥想都想不通的難題,也常常會(huì)在交流中迎刃而解。”米甲明說(shuō)。2016年和2020年,合作的研究多次結(jié)出碩果,為后續(xù)研究奠定了良好的基礎(chǔ)。
作為這場(chǎng)接力賽中的重要人物,博士研究生周鵬輝和王正基同樣經(jīng)歷過(guò)早期探索的煎熬。