继袁隆平院士之后,他用竹子和水稻杂交出竹稻:长2米亩产千公斤

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怎样提高水稻产量,解决粮食需求问题?世界公认的方式就是通过杂交培育。1973年,中国工程院院士袁隆平经过近十年的探索,终于使得杂交水稻问世,开创了杂交水稻的里程碑。2007年,继杂交水稻之后,中国再次突破了进化论,创造了竹子与水稻杂交的神话,竹稻。这种稻子不仅优质高产,一斤竹米还能卖到20元,如果培育推广,“树上稻谷”和“禾下乘凉”就都不是梦了!

老人的奇想:竹子和水稻远缘杂交

梅州市蕉岭县新铺镇矮岭村有一位和蔼的老人,只要有客人来访,他都会为客人准备一份米饭,尝者无不称赞。老人的米饭热气腾腾,竹香四溢,这不是普通的白米饭,这是竹子和水稻杂交后培育出的竹稻,而这位老人就是被誉为“竹稻之父”的钟章美。

20世纪60年代,钟章美从农校毕业后来到汕头专区海丰县农科所工作。那时候水稻经常遭遇干旱等自然灾害,且韧性低易倒伏,如何克服这些困难使粮食高产是困扰每位农科所工作人员的难题。偶然机会,钟章美观察到一片青皮竹林从开花到结米的过程,而竹子结米的形态像极了水稻出穗谷的形态,年轻的他有了一个大胆新奇的想法。

竹子本身根系发达不易倒伏,且再生能力强,产量高,此外还具有抗寒耐旱的特性,不仅如此,青皮竹本身还具有极强抗虫害能力。如果能将竹子这些优良的品质通过杂交技术手段移植到水稻中,或许能够增强水稻的韧性和抵抗自然灾害的能力,从而提高水稻的品质和产量。

竹子本身对人体也大有益处,富含人体所需元素高达60多种,竹笋内的纤维有利于人体消化和排泄,能减少人体内的有害物积留,而竹笋内的多糖物质可以帮助人体抗击肠癌、食道癌和高血压等严重性疾病。

但问题是,竹子属于竹亚科,而水稻属于禾亚科二者在生物学上属于超远缘关系,具有极强的排他性,要实现二者之间的杂交需要通过远缘杂交技术,可竹子和水稻的远缘杂交史无前例,而远缘杂交技术本身也具有自身的局限性。

这种杂交技术培育出的新型品种需要经过很长的世代分离,且品种不易结果,或育种极易夭折。就比如,马和驴远缘杂交培育出了骡子,而骡子却不能再培育下一代。钟章美为了解决这一难题,实现竹子与水稻的杂交,开始长达四十多年的探索。

竹稻培育的探索

钟章美的想法公布之初,很多人都认为是“不可能的”。好在他的妻子和儿子都无条件地支持他,他的儿子为了支持他变卖了房产,为他承包四十多亩田地用来实验。而为了实现“竹稻”的培育,钟章美本人也历经了诸多难题,他将“竹稻尚未育成,决心加倍努力”写在墙上用来激励自己坚持,而这一坚持就是四十多年,四十多年里历经了一场又一场考验。

第一场考验就是选种的问题。竹子选用的是青皮竹,而水稻的选种却屡遭失败,他花费多年利用国内外上百种水稻品种与竹子杂交但都以失败告终,一无所获。但他没有放弃,1970年他又选用广东选种的籼型常规水稻“铁骨矮”“广解9号”、台湾选种的粳型常规水稻“科情3号”作为母本材料,继续杂交,但遗憾的是仍然配对失败。

失败并没有让钟章美气馁,他剑走偏锋,将籼型常规水稻与粳型常规水稻进行杂交,再将二者杂交培育所得的水稻作为母本材料与青皮竹杂交,终于杂交配对成功。选种成功后,意味着踏出了“竹稻”培育的第一步,也意味着将面临更多的考验。

第二场考验就是竹子和水稻花期不遇,花粉难以受精的问题。首先青皮竹虽然有开花周期,但却不易开花,一般会在快要死时或者遭遇极端天气时才会开花,比如长时间的干旱会使竹子开花。即使开花,青皮竹一般是在3到6月早上五点到七点开花,而水稻的开花时间则集中在上午10点左右,那么要如何使二者花期相遇实现受精?

竹子开花

钟章美选择将水稻的开花时间提前3到5个小时,使其与青皮竹的花期相遇。为此,他长期一个人在夜晚手持电筒去观察二者开花所需的温度、湿度等各种条件,最终采用温汤处理,对水稻进行提前加温并进一步拍打稻穗,使水稻如期开花,实现花粉受精。

在钟章美的细心呵护下,1971年他如愿以偿地获得了三颗竹稻种子。他将三颗得之不易的种子再次进行了精心的培育,其中两颗没有突破远缘杂交的局限均半途夭亡。钟章美将剩下的唯一种子视如珍宝,经过七百多天的悉心照料,终于结出了穗谷。

这株成功培育的竹稻,长有两米多高,抽出了14更稻穗,每株穗长三十多厘米,可惜的是都没有结出种子。好在时任中国农林科学院院长的金善宝院长指导其使用了秋水仙素,终于长出了163颗竹稻种子。

钟章美利用这宝贵的163颗竹稻种子,与水稻反复回交,专心研究。为了成功实现目标,1993年他甚至申请提前退休,回到老家,在子女和妻子的支持下租下了山坑田,自建了温室,成功培育出了“竹稻 966”和“竹稻 989”两个竹稻新品系。

竹稻与竹稻米的优势

首代竹稻966和次代989的成功培育后,相比于普通的水稻,具有能分出更多稻穗、稻根粗壮,稻茎更深,能汲取深层土内的养分且具有极强的再生能力等优势。钟章美依据竹稻再生能力强的特点又进一步培育出了再生竹稻,为全世界提供了品优高产、再生快、韧性大以及抗灾抗虫能力强新的水稻品种。

再生竹稻新品种投入生产后获得了巨大成功,不仅实现了一次播种两次收割,平均每亩产量能达到1083千克,获得了国内外学者的赞誉以及国内政府的高度重视。日本、美国等国外多地的学者纷纷到梅州市蕉岭县新铺镇矮岭村考察,同时也有不少财团想要以巨资买断竹稻技术,但都被拒绝。

相比于普通的水稻,竹稻具有极强的适应性和丰产性。可是归根结底,人们更在乎是稻米的质量,用青皮竹与水稻远缘杂交所得的竹稻,能否完美继承青皮竹内人体所需的元素?杂交所得的竹稻米又是否能够利于人体消化和抗癌呢?比之普通的稻米它有何与众不同?

普通的稻米是无色无味的,而竹稻米继承了青皮竹淡淡清竹香气,吃起来沁人心脾。而且有实验表明,相比于普通稻米具有更强的抗氧化能力,将普通稻米和竹稻米煮熟之后放置在平均高温35度的环境之下4天,竹稻米生的霉菌更少。


2010年5月,中国工程院院士、中国著名竹木研究专家、南京林业大学张齐生教授对钟章美的竹稻稻米给予了高度评价:“竹稻米产品质量不差于泰国香米”。泰国香米世界闻名,它的独特香气和优秀的品质多次入选了世界最佳大米。

除此之外,竹稻米相较于普通稻米更富营养元素,更具有保健效能。经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心检测,每千克竹稻米中所含人体必需的微量元素蛋白质、锌、铁、硒、钙等是普通大米几倍到几十倍此外竹稻米还含有竹子独有的“竹叶黄酮”,对人体而言具有极佳的抗衰老和抗疲劳作用。

让人疑惑的是产量高、无虫害,抗灾强的竹稻目前却尚未推广,仍然有很多人没有吃过,甚至没有听过竹稻。

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页面更新:2024-05-11

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