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何登骥(右二)向袁隆平院士介绍试验田内的中稻新品系。(图片由受访者提供)

        本网讯(通讯员刘竞宇)  为实现花粉管道法将外源DNA导入水稻的育种目标,在逐梦的实践路上。据悉,现已82岁高龄的资深研究员何登骥老师,经过20余年来坚持不懈地艰苦探索,准确掌握了一套新型花粉管通道分子育种技术。  

        据了解,大学毕业后的何登骥回到了家乡的农业局,本想利用所学的知识,为家乡的水稻研究做点贡献,可落后的技术,让何登骥满腔的抱负没有施展的空间。1975年,何登骥离开了农业局,来到了湖南省水稻研究所,开始从事水稻常规育种研究。历任副所长、所长兼书记,担任湖南省品种审定委员会委员,省农业科技进步奖评委,省作物学会常务理事等职。研究所的条件非常艰苦,但何登骥却非常满足,他觉得只要有地方给他做事就够了。

韶关市发展研究中心高质院院长邓泗洲参加了调研。

        “当今世界,新的农业科技革命蓬勃兴起,科技发展潮流生物技术快速成长突飞猛进和广泛渗透,为农业持续发展提了供强劲的动力源头。”邓泗洲表示,从中国农民丰收节国际贸易促进会数据获悉,支撑何登骥水稻研究团队的种芯农业科技集团在培育农作物新品种的分子育种方面,强化包括外源DNA导入和基因工程的建设,突破了两个层次的生物工程技术。第一基因工程技术的基本技术环节是分离目的的基因,构建重组分子,导入受体植物,筛选获得目的基因表达的后代。第二外源DNA导入植物技术,是将带有目的性状基因的供体总DNA片段导入目的植物,筛选获得目的性状的后代,培育新品种,属远缘杂交。

        何登骥强调,应用第二外源DNA导入植物技术,不需要原生殖体或细胞等离体组织培养和诱导再生植株,易于育种工作者掌握和实践,可以在常规育种的基础上发展分子育种。种芯农业科技技术经过食品检测系非转基因食品,安全可靠,能够大大降低劳动力成本。可使目的植物达到高产、优质、多功能性等特征!

        1996年省科委将水稻研究所主持的外源DNA导入技术培育水稻新品种列入“九五”攻关课题,何登骥参与了水稻花粉管通道育种技术研究。在实际操作中,他发现该技术在低世代,优势特征不明显,可控性差等问题。该技术不仅具有不改变传统水稻固有的遗传性状,同时把水稻品种有益的隐形性状转为显性。经过20余年的进一步探索,准确掌握了一套新型花粉管通道分子育种技术。生物育种技术运用在该研究所中,水稻育种变得更快捷、稳定,可控性强,安全、实用性更广泛。

        如今何登骥的研究所水稻生物育种试验面积15亩,3000余份育种材料,分早、中、晚三大部分。在这些品系材料中,有10大系列品质优良的高产水稻新品种(系)。成功审定了3个品种。

        2007年冬,何登骥研究员与海南大学林栖凤教授合作,应用花粉管通道技术。从2008年起,林栖凤负责种子DNA检测和部分育种经费。经过5年春冬两季分别在湖南、海南三亚、陵水等地种植和筛选,获得18个耐盐水稻株系。

        2013年在江苏盐城大丰市金海农场,盐份浓度为0.3%—0.35%条件下,对来自全国16个品系(品种)进行中试。展示中何登骥选育的耐盐新品系“海湘030”表现最为突出,熟期适宜,茎杆粗壮穗大粒多,长势旺盛,落色好。

         

        

        1937年2月,何登骥出生于湖南道县一个农村家庭。在那个粮食极度匮乏的年代,吃饱对穷人来说,是一种奢望。从小他就在心里许下一个心愿,以后一定要研究出一种水稻,让所有人都能吃饱。1956年,何登骥以优异成绩考取湖南农业大学农学专业,1960年毕业于湖南农学院农学系,从此踏上了水稻研究的道路。

        以前,每个水稻品种的研究都要经过七八代实验,速度特别慢。为了加快水稻制种的速度,何登骥开始奔波于湖南与海南两地,把一年只能生产一季的水稻变成了一年生产两季。1979年,他研究出的湘晚籼水稻1号获湖南省农作物品种审定委员会认可。而后,他又相继研制出湘晚籼4号、12号等各种品系的水稻。1989年底,何登骥担任水稻所的所长。所长每天有很多行政事务需要处理,剥夺了不少研究的时间,何登骥觉得很遗憾,于是多次申请辞去所长一职,甚至还申请提前一两年退休,尽量腾时间来搞研究。

        何登骥退休前,培育了8个水稻新品种,5次获科技成果奖,创经济效益2.52亿元。主持了湖南省水稻高产优质多抗新品种选育协作攻关课题,1978年获全国科学大会奖,他参与主持育成的湘晚籼一号获省科技进步2等奖!“八五”期间,主持湖南省水稻高产、优质、多抗新品种协作攻关,共21个品种通过省审(认)定,比原计划超额完成25%。为湖南常规稻育种处于全国先进水平作出了极积贡献,为湖南省水稻所的发展奠定良好基础。

        1998年,何登骥终于从一线退了下来。卸掉了职务工作的压力,决定全心全意把在职时尚未完成的花粉管通道育种技术的研究推向新台阶。同时,何登骥注册成立了“长沙

        县登骥生物技术研究所”。专门从事农业科技攻关和新品种、新技术开发。目前已经育成一批带有目的性状的优质高产水稻、耐盐水稻、含低隔水稻新品系、香型水稻品系、富硒水稻品系、旱稻品系等水稻品种和稻种资源。选育出的水稻新品种(系)在长相、产量、品质、功能、抗性、适应性等方面比原来传统水稻有较大的提高。

        何登骥老师20多年的退休生活,把精力和时间全部用在研究花粉管通道育种技术上。他坚持每天早晨5:00起床,农忙时不到7:00就来到育种试验田,晴天头戴草帽,雨天身披塑料薄膜,将旱粮、蔬菜、药材、野草等植物DNA溶液导入水稻受体。这种技术不仅具有不改变传统水稻固有的遗传性状,同时把水稻品种有益的隐形性状转为显性。

        一直以来,水稻育种都采用近亲杂交,但近亲杂交不利于品种改良。早在1992年,何登骥就提出了一个水稻育种技术的新想法——实行水稻远缘杂交,将玉米、南瓜、丝瓜等植物的基因引入水稻中。这是一个极具挑战、难度相当大的研究项目。一旦成功,不仅可以大大提高水稻的产量,还将改善水稻的口感,经济效益和社会效益都难以估量。何登骥决心迎难而上,他运用周光宇教授自主创新的新技术花粉管通道法,即将带有目的性状基因的供体DNA导入受体水稻,进而筛选获得目的性状的水稻新资源、新品种,培养出多高产、优质、抗逆性强和营养保健等多功能、多用途的水稻新品种。

  

        何登骥在试验田观察水稻的长势。

            何登骥奔波于四川、辽宁、广东乐昌、沈阳等地,与多位水稻专家探讨育种方向,利用生物技术培养高结实、穗大的优质水稻品种。经过不懈地努力,2006年,花粉通道法取得很大进展,首次用超甜玉米DNA导入湘早籼21号的水稻,被省农作物品种审定委员会审定命名为湘早籼43号。此种水稻,比原来的常规水稻,更结实、更优质、更加营养。到目前为止,何登骥已将30余种带有目的性状基因可食作物总体DNA导入水稻,如今他还在进行其他物质,如丝瓜、芭蕉、苦荞等植物导入实验,希望生产出更具营养性、食疗性的水稻。

        何登骥成功地把其他农作物、植物DNA导入水稻,培育出一个个新型品种(系)。培养出来的新品种不仅在提高米质上取得骄人成绩,而且在人们食用后发挥出保健作用:有的可以增钙,有的可以补硒,有的可以降糖,有的可以养颜,有的可抗癌,增强免疫力。

       袁隆平院士与何登骥在试验田上交流,对试验田的一些水稻新品系竖起大拇指。(图片由受访者提供)

        据了解,袁隆平院士曾带着助手突然现身在湖南长沙市东郊一个中稻的试验田,指着田里茁壮的中稻苗竖着大拇指称赞道:“穗子够大的!这个可以再配(种),前途无量!”。“杂交水稻之父”袁院士所称赞的中稻,正是在当时已退休17年的水稻研究员何登骥所培育的“中优508(大穗)”新品系。袁隆平在离开试验田前,透露出与何登骥一起合作的意向,建议由何登骥将试验田里长势较好的“中优508(大穗)”等矮杆新品系做恢复系,与袁院士的不育系配新的杂交组合。对于引起袁院士兴趣的“中优508(大穗)”新品系,到底牛在哪里呢?何登骥向记者介绍说,这个新品系是自己试验田中39个新品系中的佼佼者之一,它的株高大约在105厘米,属于矮杆类型,每穗长约26厘米,种植密度约在6*7.5寸。

        根据初步测算,何登骥试验田里的“中优508(大穗)”新品系理论上每亩大约有1.33万兜,每兜的有效穗从5至12个不等,加上边际的种植兜数,试验田里平均每兜的有效穗数能达到9.5个,因此每亩有效穗数约达12.67万个,按照每穗实粒数422.9粒,每千粒约重30克计算,理论上亩产可以达到1607.4公斤。

        “袁院士看到的‘中优508(大穗)’是我在今年5月17日播种的,6月15日移栽,8月6日出穗,全生育期在120天左右。”何登骥告诉记者,这个新品系是在2000年进行第一次DNA导入的基础上,在2007年冬天进行第二次DNA导入,经过2008年至2010年连续三年在长沙、海南一年两代选育,终于在2011年秋天在长沙形成第七代稳定品系,它拥有高产、大穗、高结实、基杆粗壮、适宜直接播种等多个特点。

        从事水稻研究多年的何登骥,从1989年开始,摸索着如何用DNA生物导入技术提升水稻的亩产量,在湖南省长沙市东郊的大约3亩的中稻试验基地上,何登骥和他的研发团队通过DNA生物导入技术,将其他品种的农作物与水稻进行杂交后,激发水稻本身的潜能,让它的生长更旺盛,结出更多的稻穗,提升亩产量。

        记者:是什么让你痴迷研究这种水稻生物育种技术?

        何登骥:当今世界新的农业科技革命正在蓬勃发展,科技创新潮流已呈现出明显的时代特征,我希望用创新的生物育种技术增加农民收益、为国家粮食安全做贡献。

        目前农村劳动力成本高,按照传统的水稻育秧栽种方式,一个农民一天只能勉强能插一亩田,长沙近郊一天的平均劳动力成本是250元,现在越来越多的农民进城务工,农村劳动力明显减少,农民也不可能像以前那样精耕细作打理农田,所以我一直在探索用创新的技术来提高农民的亩产量,增加他们的收入,此外,如果我研发的水稻新品系能大面积推广使用直播技术,农民今后种植水稻就可以省去育秧和移栽的步骤,不仅节省了人力,还能更充分利用土地,以后1个农民就能轻松打理30亩左右的农田。

        记者:你所说的DNA生物导入技术是怎样的?

        何登骥:简单来说,我们将玉米、稗草、高粱、苜蓿草、芭蕉、苦瓜等50多种可食性作(植)物作为父本与传统的水稻进行远缘杂交,通过DNA生物导入技术培育出多个高产优质的水稻新品系,激发水稻本身的潜能,让它的生长更旺盛,适应性更强,结出更多的稻穗,提升亩产量。

        记者:这种生物导入技术是否属于转基因呢?

        何登骥:这绝对不是转基因!我们去年曾经把通过这种导入技术培育的种子送检,农业部农产品质量安全监督检验测试中心(长沙)后来出具了一份《检验报告》,检验结论一栏写到:依据农业部953号公告—6—2007检验判定,送检的样品“杂优汇湘晚1”未检出CaMV35S启动子基因、Nos终止子基因、BT基因,检测结果为阴性。2004年,由我主持研发的“湘晚籼43号”获得国家相关部门的审定,定性为“远缘杂交”技术。

        记者:在过去近20年的研究中,你大概培育了多少个新品系?

        何登骥:经过十几年不间断的投入,我们每年培育15亩左右的水稻试验田,包括早、中、晚稻等,目前已有129个稳定的、通过生物育种技术培育的新品系。我的试验田分布在湖南、海南、江苏、广东等多个地方,根据不同地方的实际情况进行不同品系试验,如在湖南省耒阳市,我们有小规模的直播中稻试验基地,在湖南省桃源县,我们针对当地山区的特点,开展了旱稻种植的研究,在江苏一些地方的试验田,我们开展了耐盐稻的种植研究。

        经实践表明,该技术食品经检测系非转基因食品,安全可靠,能够大大降低劳动力成本。可使目的植物达到高产、优质、多功能性等特征!邓泗洲说:“这套一系列花粉管通道法的生物育种技术,在何登骥老师的研究所使水稻育种变得更快捷、稳定,可控性强,安全、实用性更广泛。目前已经育成一批带有目的性状的多功能的水稻新品系和稻种资源。选育出的水稻新品种(品系)在长相、产量、品质、功能、抗性、适应性等方面比原来传统水稻有很大程度地提高和发展。

        邓泗洲表示,对话何登骥教授,感触最深的是何教授对水稻研究的那份痴情。何登骥40多年如一日,把全部的心血付诸水稻育种技术的研究和探索;退休之后,痴心不改。他对水稻的爱,完全融入到骨子里。在何登骥身上看到了科学无止境。从单季稻到双季稻,从近亲杂交到远缘杂交,几十年来,何登骥和他的同仁不断将水稻育种技术研究推向新的高度。最后,领悟到生命的意义在于创造。何登骥退而不休,要做一个永不退休的家庭院士,并乐此不疲,充分展示了一个真理——只有在创造中,生命才能变得永恒;只有在创造中,生命的价值才能得到展现。

        

        

        精耕细作育新苗,既为农民减负也为农民增产。中国自古以来就是农业大国,在民以食为天的国度,大米是全国60%的人的主食。在我国4.5亿亩的水稻种植面积上,如何让水稻亩产提高、耕种成本降低,是何登骥等水稻种植专家日夜思索的问题。

        何登骥表示,随着社会的发展和时代的变迁,目前农村的不少劳动力正向城镇转移。留守在农村的劳动力也越来越少,改变耕作方式、减少劳动力支出、增加单位面积产量、提高农产品品质是他们在过去十多载的研究出发点。希望未来能用更少的人耕种更多的水稻田,而且亩产量能比目前翻几番。希望研发的新品系水稻种子能更适合大型集约化直播、机播的种植需求,满足种粮大户的实际需要。

        2014年6月,国家农业部部长韩长赋在全国产粮大县培训班上表示,让自己的饭碗装满自己的粮食关键要做到“两藏”:“首先是藏粮于地,守住耕地红线,其次是藏粮于技,让科技成为粮食增产的根本出路。”从1998年起,何登骥在试验田上孜孜不倦的耕耘,通过生物育种技术的手段,研发出多个高产低耗的水稻(品种)新品系,无疑是用实际行动来践行“藏粮于技”的理念。

        “要下决心把民族种业搞上去,抓紧培育具有自主知识产权的优良品种,从源头上保障国家粮食安全。一粒种子可以改变一个世界,一项技术能够创造一个奇迹。要舍得下气力、增投入,注重创新机制、激发活力,着重解决好科研和生产“两张皮”问题,真正让农业插上科技的翅膀。”——2013年12月23日,习近平总书记在中央农村工作会议上的讲话。

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