編者按：日前，“學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)”學(xué)習(xí)平臺(tái)與中國(guó)科學(xué)報(bào)社聯(lián)合發(fā)起“科學(xué)家回信”活動(dòng)，邀請(qǐng)廣大讀者向自己心中向往尊敬的科學(xué)家、科技工作者提問(wèn)、留言?；顒?dòng)啟動(dòng)后，“學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)”“科學(xué)網(wǎng)App”收到了讀者的踴躍留言。我們精選了讀者岳書(shū)梅的提問(wèn)，請(qǐng)水稻分子遺傳學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院院士錢(qián)前發(fā)出第四期回信。
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讀者岳書(shū)梅：袁隆平發(fā)明的雜交水稻技術(shù)被稱(chēng)為“第二次綠色革命”，那么第一次綠色革命的標(biāo)志是什么？
錢(qián)前：1966年國(guó)際水稻研究所育成“IR8”，作為國(guó)際上第一次綠色革命的開(kāi)端。它的主要標(biāo)志是把水稻的高稈變矮稈，同時(shí)通過(guò)輔助于農(nóng)藥和農(nóng)業(yè)機(jī)械，從而解決了19個(gè)發(fā)展中國(guó)家糧食自給問(wèn)題。另外國(guó)際玉米和小麥改良中心，勃?jiǎng)诟駷槭椎男←溣N家，利用具有日本“農(nóng)林10號(hào)”矮化品系，與抗銹病的墨西哥小麥雜交，育成了30多個(gè)矮稈、半矮稈品種。
然而中國(guó)農(nóng)業(yè)的“第一次綠色革命”比國(guó)外開(kāi)展得更早，規(guī)模更大，成效更為顯著。
早在1956年，我國(guó)廣東省潮陽(yáng)縣農(nóng)民洪群英、洪春利2位以二株水稻自然變異株為育種材料，育成中國(guó)第一個(gè)大面積推廣的矮稈、耐肥、抗倒、早熟、高產(chǎn)的旱秈稻良種“矮腳南特”，1958年全村水稻實(shí)現(xiàn)“矮腳南特”化，1979年獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)；1956年，廣東省農(nóng)科院黃耀祥以矮仔占4號(hào)與廣場(chǎng)13號(hào)雜交，于1959年育成廣場(chǎng)矮品種，隨即大面積推廣；黃耀祥因此被譽(yù)為“中國(guó)半矮稈水稻之父”。此后，隨著一系列矮稈品種的育成和推廣，1965年南方稻區(qū)基本上實(shí)現(xiàn)秈稻矮稈化，每畝產(chǎn)量由200~250公斤提高到300~350公斤。
水稻稈由“高”變“矮”，從而掀起“第一次綠色革命”，其實(shí)主要利用的是“矮化基因”SD1DGWG。過(guò)去，人們一直認(rèn)為水稻從高稈到矮稈是“綠色革命”的主要特征。其實(shí)，植物株型是非常復(fù)雜的農(nóng)藝性狀，除了植株高度外，還有分蘗數(shù)和穗粒數(shù)等都能顯著提高作物產(chǎn)量。經(jīng)我們研究發(fā)現(xiàn)，“矮化基因”還有一個(gè)“伴侶”基因HTD1HZ，能夠有效增加水稻分蘗數(shù)和產(chǎn)量。在中國(guó)大面積推廣的水稻品種“雙桂”“明恢63”“華占”等多品種中都發(fā)現(xiàn)兩種基因并存。
所以說(shuō)，“一個(gè)基因改變一個(gè)世界”，種質(zhì)資源及其中蘊(yùn)含的優(yōu)異基因資源的發(fā)掘利用意義重大，一個(gè)有用基因的發(fā)現(xiàn)，就有可能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展和產(chǎn)業(yè)的升級(jí)變革。
