東鄉野生稻

央視國際 2003年07月29日 11:06

　　在我國江西省東鄉縣，中國國家農業部和中國水稻研究所共同成立了一個特殊的保護區。保護區裏看上去就像一片荒地。但是，專家告訴我們，這裡有外表看上去和雜草沒有多大區別的一種野生資源。它就是迄今為止發現的緯度最高，分佈最靠北的野生稻，被譽為中國水稻種質資源“國寶”的東鄉野生稻。

　　東鄉野生稻跟其它普通野生稻不同，最大的優點也是最突出的一個性狀，就是抗寒。東鄉野生稻在湖北的武昌可以自然越冬，不會死，而廣東、湖南以及印度的野生稻放到湖北去，當年就死掉了。這給科研人員一個啟示，如果把野生稻的強耐寒性轉到我們栽培稻上該多好。

　　在我國長江中下游地區，低溫寒冷危害是水稻生産的主要限制性因素之一。農民每年擔心著一頭一尾。頭，就是指播種以後擔心遇到寒潮，秧苗會凍死、爛掉；尾，就是指抽穗時期擔心遇到寒露風，水稻結穗率低。寒露風提早，水稻的産量將降低10%。假如真的可以把野生稻的耐寒性轉到栽培稻，水稻的高産和穩産就可以得到確實的保障了。但是，東鄉野生稻的強耐冷性究竟能不能轉到栽培稻中呢？從1992年開始，江西省水稻研究所的研究人員開始利用雜交的手段，對這一課題進行了嘗試。

　　首先用耐冷的東鄉野生稻跟栽培稻進行雜交，通過它的雜交後代——雜交一代進行觀察，它的雜交一代所有的植株都是耐冷的，進一步讓雜交一代進行自交之後得到了雜交二代，就出現了耐冷性狀的分離，就是説有的植株是耐冷的，有的不是耐冷，這樣一個結果可以説明野生稻這種耐冷性狀是由基因控制的，而且這樣的基因是可以通過雜交來進行轉移的。

　　在隨後的工作中，課題組發現，野生稻和栽培稻雜交是一種遠緣雜交，雜交後代會出現瘋狂分離的現象，而且很難穩定，甚至要十代、二十代才能選出一個很好的品種出來。要想從成千上萬個雜交後代中獲得具有穩定的強耐冷性的栽培稻品係，後代篩選的方法是最關鍵的一步。

　　沒有想到的是，有一次，實驗員將野生稻和栽培稻的雜交後代，無意中放到了冰箱裏。三天以後，才想起將它拿出來。結果，培養皿中的水全都凍成了冰。

　　出乎意料的是，凍上好幾天的苗，放在室溫條件下，過了兩天去看還很好，再放兩天，也沒有問題，一直放在常溫下，結果放了10天，苗還是活的。這些苗究竟是不是超強抗凍，實驗室的十幾天還不足以下結論。能夠接受自然環境的考驗，才是真正的優良品種。就這樣，這些小苗又被轉移到研究所的露天試驗室裏去了。令人高興的是，小苗不僅正常地開花結果，而且，過了一個冬天以後，第二年春天，幾乎所有的枯桿中都冒出了綠芽。

　　這次小插曲，讓研究組的每一位成員都感到十分驚訝。原來，東鄉野生稻的抗凍本領非同尋常，看來課題組的成員有點小看它了。

　　以前，種子發芽長葉後，研究人員會把人工溫度箱設定為攝氏5度或者6度，然後請這些秧苗住在裏面兩、三天后，再把它們請出來。像普通的栽培稻，一般都被凍死了。但是，野生稻的雜交後代一般都沒有問題。這就相當於攝氏5度或6度，只能將普通栽培稻和野生稻的雜交後代區別開來，但是，無法從野生稻的雜交後代中挑出耐冷最強的。

　　這次意外的發現啟發了研究人員，要想篩選出穩定的耐冷品種，必須提高選拔標準。第一，實驗選拔秧苗的溫度，改設為攝氏0度。第二，秧苗必須放在自然條件下越冬。這兩輪檢驗下來不能通過的就被淘汰，檢驗通過的才能進入下一批育種實驗。

　　由於採用了這樣一種篩選方法，研究人員可以較快、較早地區分出強耐寒性的種子，抗凍基因的轉移工作向前邁進了一大步。

　　2000年，江西省水稻研究所，又把工作重點從傳統的雜交育種，轉入到運用分子生物學技術進行抗凍基因克隆的研究。水稻共有12對染色體，工作的第一步就是找到抗凍基因的位置究竟在哪條染色體的哪一個位置上，即耐冷基因的定位。

　　經過一年的努力，他們基本上已經在水稻的第四染色體和第八染色體上分別都找到了與耐冷基因緊密連鎖的一個標記，就是分子標記。

　　依據生物學、考古學論證，栽培稻起源於野生稻。經過人們長期的馴化以及雜交，如今的栽培稻和野生稻已經有了很大的區別。現在的栽培稻，都是一年生，春天播種，生根發芽，秋天收割，枯萎死亡。

　　但是，野生稻完全不受人類的照料，純粹依靠自己的生命力繁衍生息。它的一株苗，可以生長很多年。它不是依靠種子，而是依靠地下的根莖來生殖繁衍。它的生長過程中，沒有人松土與施肥，也沒有人來灌溉和灑藥。在自然界的風風雨雨中，它以獨有的方式完成著自身進化的歷程。

　　能把東鄉野生稻多年生的特性轉到水稻上，那就是一個大改革。現在的水稻千百年來都是播一次種收割一次的一年生水稻，如果把東鄉野生稻多年生發展到現在的栽培稻裏面，那就像割韭菜一樣，可能播一次種三年五年都不要栽補，只要施點肥，放點水就可以收穫了。

　　現代農業要求大力發展增效水稻，如果改善了水稻的生長環境，不要育秧、不要栽補、不要拋苗、不要耕翻，如果這些環節都不要的話，可以大大節約農村勞動生産力。

　　多年生的水稻還有一個好處在哪呢？如果第二年它又長，第三年也自然的長，第四年也自然的長，這樣的話對於水土保持，對我們的生態是極為有利的。

　　水稻可以成為多年生的農作物，播種一次，收穫多次。這聽起來就象夢一樣。但是，誰能説這僅僅只是個夢呢？21世紀是生物技術的時代，生物品種資源的價值，將會越來越明顯。水稻研究所的研究人員認為，東鄉野生稻還有很多值得研究的課題，併為此做著不懈的努力。

　　小知識：

　　野生稻資源，是人類的一筆寶貴財富；而東鄉野生稻的存在，則改變了人們對野生稻生存極限的認識。

　　江西省東鄉縣位於鄱陽湖南側，處於北緯2814′，常年平均氣溫為17.8℃，極端最低溫度為-8.2℃，冬季強寒潮侵入時，常常造成凍雨積雪天氣。在此之前，國內外學者均一致認為，野生稻只能生長在北緯25以南的區域；也就是説，由於冬季氣候寒冷，在北緯25以北不可能存在野生稻。

　　江西東鄉野生稻的發現，一下將世界野生稻分佈線向北推動了3度，而它也成為迄今為止發現的世界上緯度最高、分佈最北端的野生稻。可別小看了這3度，緯度相差3度，意味著氣候的顯著差異，隨之而來的，就是物種的生物學特性具有較大的區別。（中央電視臺《走近科學》欄目供稿）