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【發(fā)現(xiàn)】竹子與水稻超遠(yuǎn)緣有性雜交顯輝煌

發(fā)布日期:2012-11-14  瀏覽次數(shù):3492

  上世紀(jì)60年代,雜交稻之父袁隆平因成功培育出雜交水稻享譽(yù)中外。而在粵東山區(qū)廣東省梅州市蕉嶺縣靄嶺村的農(nóng)藝師鐘章美,憑一已之力,歷經(jīng)四十多年成功將竹子與水稻超遠(yuǎn)緣有性雜交,培育出了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新物種--竹稻,至今卻默默無(wú)聞

河南食品網(wǎng)訊

  上世紀(jì)60年代,“雜交稻之父”袁隆平因成功培育出雜交水稻享譽(yù)中外。而在粵東山區(qū)廣東省梅州市蕉嶺縣靄嶺村的農(nóng)藝師鐘章美,憑一已之力,歷經(jīng)四十多年成功將竹子與水稻超遠(yuǎn)緣有性雜交,培育出了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新物種--“竹稻”,至今卻默默無(wú)聞。竹稻米經(jīng)農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心檢測(cè):竹稻米含有竹子基因及其控制生成的多種有益營(yíng)養(yǎng)元素,富含竹黃酮、蛋白質(zhì)、鋅、硒、鈣、鐵等微量元素,其中蛋白質(zhì)、鈣、鋅、硒等含量是普通大米的數(shù)倍到數(shù)十倍,遠(yuǎn)超泰國(guó)香米和日本“月光米”。

竹稻之父”鐘章美在觀察研究竹稻

  作為主要糧食作物之一的水稻,世界上約1/2的人口以它為主食糧。亞洲是世界水稻主產(chǎn)區(qū),稻米產(chǎn)量占世界90%以上,中國(guó)稻米產(chǎn)量占亞洲產(chǎn)量的近四成。如何提高水稻產(chǎn)量,為世人提供優(yōu)質(zhì)、安全的稻米,成為世界農(nóng)業(yè)界一項(xiàng)重要的科研課題。上個(gè)世紀(jì)七十年代,袁隆平雜交水稻育種成功,解決了中國(guó),乃至眾多國(guó)家人民的吃飯難題。而鐘章美的“竹稻”將有望改寫(xiě)歷史,不僅讓中國(guó)人民,乃至世界人民吃飽飯,還要吃好飯!
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  竹子與水稻超遠(yuǎn)緣有性雜交顯輝煌

  近日在梅州市蕉嶺縣新鋪鎮(zhèn)矮嶺村,記者見(jiàn)到了被業(yè)界譽(yù)為“竹稻之父”的鐘章美。一碗飄著淡淡竹子清香的竹稻米飯,成為鐘章美接待每一位到訪者的指定動(dòng)作。熱氣騰騰的米飯,陣陣竹香迎面撲來(lái),“真是名符其實(shí)的竹稻米啊。”聽(tīng)到稱贊,這位76歲的老人,就滔滔不絕地講起竹稻培育的艱辛歷程……

  1959年,鐘章美從梅州農(nóng)校畢業(yè),被分配到汕頭專區(qū)海豐縣農(nóng)科所工作。有一年,他看到開(kāi)花的竹子,突發(fā)奇想:竹子有耐旱、耐寒、抗蟲(chóng)、抗倒伏、根系發(fā)達(dá)及再生力強(qiáng)等特性,如果能通過(guò)雜交,將竹子的這些特性引入水稻中,也許能使水稻產(chǎn)量、質(zhì)量、以及抗逆性發(fā)生好的變化。然而,竹子與水稻同為禾本科植物,竹子是竹亞科,水稻是禾亞科,不同屬更不同種,是超遠(yuǎn)緣關(guān)系的植物,親和性非常差,進(jìn)行雜交尚無(wú)先例。其時(shí)年僅30歲的鐘章美,為自己今后的人生道路定下了宏偉的目標(biāo):挑戰(zhàn)竹子與水稻雜交這一“不可能”的難題。

  上世紀(jì)六十年代末,鐘章美獨(dú)立開(kāi)始了竹子與水稻超遠(yuǎn)緣雜交的試驗(yàn)。為了準(zhǔn)確掌握竹子、水稻的開(kāi)花時(shí)間,解決兩者花期不遇、授粉授精難等難題,他常常夜里一個(gè)人去竹叢和稻田里守著竹子和水稻,打著手電筒觀察它們的開(kāi)花特性。多年來(lái),他使用了當(dāng)時(shí)所能得到的國(guó)內(nèi)外近百個(gè)稻種與竹子進(jìn)行配對(duì)試驗(yàn),結(jié)果均一無(wú)所獲。但他沒(méi)有氣餒,用“饒平矮”秈稻與“科情3號(hào)”粳稻進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交,得到“饒科”中間材料,再用“饒科F4代做親本與青皮竹配對(duì),1971年,鐘章美終于得到了三粒夢(mèng)寐以求的種子。如獲至寶的鐘章美對(duì)這三粒種子精心培育。三粒種子均發(fā)芽,但其中兩株半途夭折,僅剩的一株禾苗經(jīng)過(guò)736天的種植,長(zhǎng)到1.5米高才開(kāi)始抽穗,一共抽出14穗谷子,穗長(zhǎng)一尺多,但都不結(jié)實(shí)。

  1974年,竹稻研究得到時(shí)任中國(guó)農(nóng)林科學(xué)院院長(zhǎng)金善寶的高度關(guān)注,從北京水稻所帶來(lái)陳善保等兩位專家,當(dāng)他們看到竹稻的模樣高興地說(shuō):了不起!又是一個(gè)“原子彈”爆炸,鼓勵(lì)鐘章美要有堅(jiān)持不懈的精神,千萬(wàn)不要讓外國(guó)人弄走了,準(zhǔn)備三輩子來(lái)完成。在金善寶和兩位專家的指導(dǎo)下,秋水仙處理后的稻頭,分蘗了17株,并均抽穗,收獲162粒種子。這意味著鐘章美的“竹子與水稻雜交”研究取得了關(guān)鍵性的突破:成功地實(shí)現(xiàn)了水稻與竹子雜交,培育出后代有繁育能力的新植物———竹稻。這些種子播下后,成活了92株,但出現(xiàn)了嚴(yán)重的分離現(xiàn)象:株形參差不齊,高度從60厘米到2米的都有。更讓人哭笑不得的是,堅(jiān)硬的稻稈用鐮刀亦難以割動(dòng)。研究遇到了新的難題。

  1976年冬,鐘章美因生計(jì)關(guān)系回到了蕉嶺縣農(nóng)業(yè)局,繼續(xù)竹稻的研究工作。1978年全國(guó)遠(yuǎn)緣雜交會(huì)議在武漢召開(kāi),鐘章美做了首席發(fā)言,得到會(huì)代表的高度贊賞特別是沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)楊守仁教授和北京遺傳所拓水專家的肯定,認(rèn)為竹稻是精卵結(jié)合有性雜交。

  時(shí)日如飛,一晃又是近二十年。為了專心研究竹稻,1993年,鐘章美申請(qǐng)?zhí)崆巴诵莼氐浇稁X矮嶺村,靠微薄的退休金加上子女們打工掙來(lái)的錢,自建溫室,租下丟荒的山坑田進(jìn)行竹稻試驗(yàn),終于在1996年和1998年先后選育出了“竹稻966”和“竹稻989”兩個(gè)竹稻新品系,先后在當(dāng)?shù)卦嚪N面積達(dá)幾萬(wàn)畝,畝產(chǎn)干稻谷500-600公斤。

  竹稻966、989培育成功后,鐘章美發(fā)現(xiàn)竹稻表現(xiàn)再生能力強(qiáng),于是萌發(fā)了培育再生稻的想法。經(jīng)過(guò)幾年時(shí)間與其它品種的雜交試驗(yàn),終于育成“再生竹稻208”。新品種進(jìn)入大田生產(chǎn)獲得成功,實(shí)現(xiàn)了一次播種兩次收割,年畝產(chǎn)達(dá)到2166.8斤。廣東省農(nóng)科院水稻所副所長(zhǎng)王豐博士說(shuō):鐘章美研發(fā)的竹稻系列材料是水稻難得的種質(zhì)材料,具有重大意義,呼吁政府要給以重視。

  鐘章美介紹,“竹稻”是利用青皮竹和水稻這兩種同科不同屬的植物進(jìn)行超遠(yuǎn)緣雜交,使竹子的異源植物優(yōu)良基因轉(zhuǎn)移到水稻體內(nèi),因此竹稻具有根系發(fā)達(dá)、抗逆性強(qiáng)、口感好、味道香、營(yíng)養(yǎng)佳、產(chǎn)量高。根據(jù)生長(zhǎng)環(huán)境條件分析,竹稻可在兩廣、江西、浙江、重慶、湖南、福建等地種植,生育期在115-128天左右,畝產(chǎn)500-750公斤,超級(jí)竹稻小面積達(dá)1000公斤。

  目前,鐘章美已經(jīng)培育出多個(gè)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的竹稻品系:如竹稻香米、竹稻紅米、竹稻糯米等十多個(gè)品種。

  “竹稻”倍受國(guó)內(nèi)外高度關(guān)注

  鐘章美介紹,竹稻是竹子與水稻超遠(yuǎn)緣有性雜交產(chǎn)生的新物種,從分子生物學(xué)、基因組學(xué)等角度判斷,它是傳統(tǒng)育種技術(shù)的產(chǎn)物。經(jīng)農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)基因植物及植物用微生物環(huán)境安全監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心檢測(cè),結(jié)果證明竹稻屬于非轉(zhuǎn)基因。

  多年來(lái),國(guó)內(nèi)多位農(nóng)業(yè)專家來(lái)梅州考察竹稻,均對(duì)竹稻培育的成功贊嘆不已。日本、美國(guó)等國(guó)家的水稻專家,也紛紛前來(lái)考察。也有國(guó)外財(cái)團(tuán),希望出巨資購(gòu)買竹稻技術(shù),但均被鐘老毅然拒絕,其愛(ài)國(guó)熱情令人敬佩。

  原中國(guó)農(nóng)林科學(xué)院院長(zhǎng)金善寶,聽(tīng)到竹子與水稻超遠(yuǎn)緣雜交成功的消息,專程來(lái)到廣東視察,看到竹稻時(shí),高興地對(duì)鐘章美先生說(shuō):“了不起!”,千萬(wàn)別給外國(guó)人弄走了。”

  1993年,日本禾本科專家許建昌先生看到竹稻后說(shuō):“禾亞科和竹亞科之間雜交成功是無(wú)先例的,太神奇了!”

  2006年,竹稻經(jīng)福建農(nóng)林大學(xué)遺傳改良所所長(zhǎng)吳為人研究證明,竹稻含有竹子基因。

  2008年起,廣東省水稻所副所長(zhǎng)王豐博士的科研團(tuán)隊(duì)每年都到鐘章美竹稻基地。

  2009年以來(lái),浙江大學(xué)生命科學(xué)院博士生導(dǎo)師張英教授一直在研究竹稻米。

  2010年5月,中國(guó)工程院院士、中國(guó)著名竹木研究專家、南京林業(yè)大學(xué)張齊生教授專程來(lái)到蕉嶺進(jìn)行“竹稻”考察,說(shuō)鐘章美做了大量的竹稻研究工作并認(rèn)為竹稻米產(chǎn)品質(zhì)量不差于泰國(guó)香米。

  2011年,浙江大學(xué)桂毅杰博士在“竹稻雜交及比較基因組學(xué)研究”論文中多次提及鐘章美的竹稻研究成果。

  2012年,國(guó)家蘭科植物種質(zhì)保護(hù)中心主任,首席科學(xué)家劉仲健教授看了竹稻后,認(rèn)為竹稻很有研究?jī)r(jià)值,政府要高度重視。

  2009年3月廣東省科技廳副廳長(zhǎng)鐘小平在市、縣科技局領(lǐng)導(dǎo)陪同下到竹稻基地調(diào)研。9月,蕉嶺縣委書(shū)記溫向芳、副縣長(zhǎng)黃立勝一行到竹稻基地考察,要求有關(guān)部門(mén)要關(guān)心支持竹稻發(fā)展,并贊揚(yáng)獎(jiǎng)勵(lì)鐘章美。10月3日,國(guó)慶期間廣東省政協(xié)副主席、省婦聯(lián)主席溫蘭子在溫向芳書(shū)記陪同下考察竹稻基地,高度贊揚(yáng)鐘章美的研究精神,要求職能部門(mén)要重視竹稻的發(fā)展。另外,10月廣東省農(nóng)業(yè)廳副廳長(zhǎng)蔡漢雄、陳祖煌,種子站站長(zhǎng)何國(guó)威在蕉嶺縣縣長(zhǎng)陳偉明、副縣長(zhǎng)黃立勝等陪同下先后到竹稻基地調(diào)研。”

  竹稻的成功為世界糧食生產(chǎn)提供了新的物種,為培育高產(chǎn)、多抗、優(yōu)質(zhì)、再生、功能型大米,乃至三系、兩系、一系育種提供了新的種質(zhì),竹稻在科技創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)能力方面的優(yōu)良表現(xiàn),得到了國(guó)內(nèi)外眾多專家的充分肯定和贊譽(yù)。

  截止到2012年秋季,“竹稻”已在廣東省農(nóng)科院、福建農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)等高校專家的指導(dǎo)下,先后在廣東、浙江、重慶、福建、江西等進(jìn)行了試種,畝產(chǎn)均在500公斤以上,適應(yīng)性、豐產(chǎn)性、品質(zhì)、口感等方面表現(xiàn)良好。

  鐘老告訴記者,在竹稻基因檢測(cè)、種質(zhì)資源保護(hù)、竹稻雜交新組合的應(yīng)用研究,以及竹稻的推廣方面還需要政府和有關(guān)農(nóng)業(yè)專家重視和支持。

  竹稻米富含多種營(yíng)養(yǎng)元素天然保健米

  鐘章美介紹,竹稻是采用青皮竹與水稻遠(yuǎn)緣雜交所得的新稻種,經(jīng)福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)院教授博士生導(dǎo)師吳為人研究證明“竹稻”含有“青皮竹”基因。經(jīng)農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心的檢測(cè),竹稻除了含有竹子獨(dú)有的“竹葉黃酮”外,每千克竹稻米中所含人體必需的微量元素蛋白質(zhì)、鋅、鐵、硒、鈣等是普通大米幾倍到幾十倍。

  在古代醫(yī)書(shū)《綱目拾遺》中載:竹筍是減肥和防止腸癌的健身食品。因筍內(nèi)的纖維素能促進(jìn)腸蠕動(dòng),增加消化腺的分泌,有利于消脹和排泄,能減少有害物質(zhì)的積留和吸收,竹筍內(nèi)多糖物質(zhì)具有抗癌作用。纖維素和脂肪酸結(jié)合能防止血漿中膽固醇的形成,竹筍中的酪氨酸能治療甲狀腺亢進(jìn),抑制癌細(xì)胞的擴(kuò)散。能防止癌物質(zhì)亞硝胺的產(chǎn)生,對(duì)腸癌、食道癌和高血壓等都有一定療效。

  據(jù)了解,“竹子”是目前植物界功能因子最多,搭配最合理的天然營(yíng)養(yǎng)庫(kù),有近60多種營(yíng)養(yǎng)功能因子。“竹葉黃酮”,竹葉多酚等是目前大自然首屈一指的天然有機(jī)抗氧化物。有抗衰老、和抗疲勞的作用。

  廣東省水稻研究所副所長(zhǎng)王豐博士曾做過(guò)實(shí)驗(yàn),將“竹稻米”與普通大米做了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。分別將兩種米煮成米飯后放進(jìn)碗里,在8月份的高溫天氣下放置4天,結(jié)果竹稻米煮成的米飯很少發(fā)霉,而普通大米的飯霉菌卻長(zhǎng)滿了一碗,以此證明竹稻在抗氧化方面比普通稻米更強(qiáng)。

  種植竹稻社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益雙豐收

  “夙愿全球谷滿倉(cāng),讓廣大農(nóng)民受惠”,是支撐鐘章美數(shù)十年如一日?qǐng)?jiān)持竹稻研究的一個(gè)重要信念。為了竹稻能快速推廣造福社會(huì),在當(dāng)?shù)卣年P(guān)心與支持下成立了梅州金竹農(nóng)業(yè)科技有限公司,鐘章美的愿景正在得到逐步實(shí)現(xiàn)。

  據(jù)了解,在廣東梅州市的扶貧工作開(kāi)展中,種植竹稻已顯示出了良好的增收效益。2011年,梅州市農(nóng)業(yè)局劉玉濤局長(zhǎng)把金竹公司將種子提供給廣州市司法局對(duì)口扶貧點(diǎn)(梅州興寧市龍?zhí)镦?zhèn)涼傘村)種植,種植了400多畝,平均畝產(chǎn)超過(guò)550-650公斤。讓種植戶高興的是,鐘章美、鐘獻(xiàn)銘父子親自為農(nóng)民講解如何種竹稻,金竹公司并與種植戶簽訂了保產(chǎn)、保價(jià)的回收協(xié)議。雜交稻谷收購(gòu)價(jià)格每百斤130元,而收購(gòu)竹稻每百斤價(jià)為200元,每百斤高出市場(chǎng)收購(gòu)價(jià)70元左右。種植竹稻帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益,今年該村種植面積達(dá)500多畝。種植戶們高興地算了一筆賬,種竹稻一畝可以比雜交稻增收700-900元,全村500多畝,早造增加收入將超過(guò)40萬(wàn)元,早晚兩造全村增收將超過(guò)80萬(wàn)元。種植戶們感慨的說(shuō):“真沒(méi)想到,在種竹稻以前從來(lái)沒(méi)有過(guò),真得感謝竹稻的發(fā)明人鐘章美”。

  鐘章美告訴記者,他花了40多年心血的研究成果現(xiàn)在已被成功應(yīng)用,竹稻米已開(kāi)始上市試銷,竹稻米的口感和營(yíng)養(yǎng)都受到消費(fèi)者稱贊。從消費(fèi)者對(duì)竹稻米的認(rèn)可程度,竹稻米很有市場(chǎng)前景很。在竹稻的研究方面鐘章美說(shuō):自己年紀(jì)大了,才做了一點(diǎn)點(diǎn),自己將永不止步,希望政府和更多專家共同參與,培育出更多高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的竹稻新品種,早日實(shí)現(xiàn)竹稻大面積推廣種植,讓竹稻米成為中國(guó)百姓餐桌上的大米,同時(shí)也讓更多農(nóng)戶種植竹稻而受惠。

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