夏煜

在中國無數個廣袤的棉田地頭，時不時會出現(xiàn)一個樸實無華的中年漢子，他那種不是棉農卻視棉如命的忘情投入、飽經風霜的面孔和壯實的身影，早為人所熟知和傳頌；在一塵不染的育種室中，他幾乎經年累月、通宵達旦地天天在這里與棉種、試驗設備廝守相伴，不棄不離，只為等待那激動人心的一刻……

安得良棉千萬擔，

庇天下寒士皆歡顏

——袁有祿

“衣被天下”的古今傳奇

棉花是外來物種，據文獻記載和文物考證，最初在2000多年前，我國南部沿海島嶼、福建以及新疆等地，我們的祖先已經開始種植棉花，大約公元六七世紀，棉花種植由邊遠地區(qū)向內地轉移。公元13世紀以后，棉花成為我國農業(yè)的重要經濟作物，并積累了豐富的植棉經驗，棉花育種技術水平長時間位居國際領先水平。

早期的中國棉花主要為亞洲棉和非洲棉兩種類型。亞洲棉在中國有悠久的歷史，主要種植在華南、長江流域和黃河中下游地區(qū)，所以稱它為“中棉”。非洲棉原產非洲，最初是從中東循著“絲綢之路”傳來，因為其植株矮小，所以人們又稱它為“草棉”或“小棉”。非洲棉產量低，纖維細短，但早熟，生長期短，傳入我國后一直在新疆地區(qū)種植。

棉纖維是重要的紡織工業(yè)原料。目前，我國棉花的主要種植品種為陸地棉和海島棉等。陸地棉又稱為細絨棉，原產中美洲，19世紀末至20世紀中期，該品種被引進并大面積推廣，該品種引進我國后發(fā)展迅速，20世紀50年代末取代了亞洲棉，成為我國種植的當家品種。海島棉即長絨棉，原產于南美洲、中美洲等地。上世紀40年代，在云南一些地區(qū)種植長絨棉，新中國建立以后，我國政府在新疆建立了長絨棉生產基地，20世紀末新疆長絨棉種植面積達60多萬畝。棉花有一年生和多年生兩種，多年生的是灌木，經冬不凋，只有在冬季氣溫較高的地方才能栽培。一年生的植株較矮，春種秋收，冬季拔秸，明春再種?，F(xiàn)在廣泛栽培的是一年生的棉花品種。

中國的棉花從無到有，從小到大，其間有著千百萬人的艱辛努力，經過漫長的發(fā)展歷程。在中國傳統(tǒng)農業(yè)社會中，以家庭為單位，形成男耕女織的自然經濟分工模式，是最典型的社會基礎組合單元。女性在社會生活中天下有其一，天然地支撐起中國長時間的紡織大國地位，但技術水平長期停滯不前。隨著科學技術的不斷提升，特別是自從西方發(fā)生工業(yè)革命以來，不但在紡織技術上得益于大機器支持而后來居上超越了中國，而且在種植育種技術上也一種狂奔，將中國丟在了后邊，這無疑是中國傳統(tǒng)強勢產業(yè)的一大損失。雖然如此，但中國在棉花育種栽培、以及紡織技術方面，一直在努力提高自己的水平，也始終在整體規(guī)模上位居世界前列。自20世紀50年代以來，我國先后進行了6次品種更換，每次更換使棉花單產提高10%左右，纖維品質、抗病性和早熟性持續(xù)提高。

棉花屬于紡織工業(yè)原料，是僅次于糧食的大宗農產品，是關系到國計民生的重要商品和戰(zhàn)略物資，也是重要的經濟作物和棉農最主要的收入來源，多年來商品率一直保持在90％以上。所以每年棉花生產面積大小、產量多少、價格高低等不僅關系著棉農的收入，棉花經營企業(yè)以及棉紡織廠的經營狀況，而且關系著整個國民經濟的協(xié)調發(fā)展。20世紀80年代中期以后，中國已成為世界上最大的棉花生產國與消費國，每年棉花產量與消費量分別占世界總量約1／4和1／3。中國還是世界最大的棉紡織工業(yè)國，棉織品和服裝亦居世界之首。所以，棉花不僅滿足了我國13億人民衣著需求，而且紡織品服裝還向世界各國出口，中國棉花可以說“衣被天下”，溫暖四方。

這些年來，我國棉花種植從遍地開花逐漸向優(yōu)勢區(qū)域集中，棉花成了這些區(qū)域縣市的農業(yè)支柱產業(yè)。據農業(yè)部門調查統(tǒng)計，近10年來，我國的10多個省、直轄市、自治區(qū)中，有3000多萬農戶、1億多農民參與棉花生產。在黃河流域、長江中下游流域棉區(qū)，靠發(fā)展棉花產業(yè)而走上致富路，棉花收入占植棉農戶總收入的60％左右，新疆棉區(qū)植棉農戶收入約80％來自于棉花?？磥砻藁ǚN植不僅致富了一方百姓，也使我國的棉花質量得到了進一步提高，棉花總產量逐年穩(wěn)定增長。據農業(yè)部種植管理司調查顯示2005～2007年期間,三大棉區(qū)植棉面積占全國99.85%，比2002年提高0.25個百分點，主要集中在冀、魯、豫、晉、陜、津、蘇、皖、湘、鄂、贛、新、甘等13個省區(qū)，10萬畝以上(兵團5萬畝以上)的大縣面積占全國比例為80.9%。目前，中國產棉省、市、區(qū)有22個，棉花栽培面積在40萬公頃以上的有７個。在我國經濟高速發(fā)展的大好時機，中國棉業(yè)亦將走上新的歷史發(fā)展進程，成為世界棉業(yè)強國。

中國能有此一成績，不得不讓我們銘記那些在長期的生產實踐中為此默默奉獻的人們。在這里，有一位為中國的棉花育種做出巨大貢獻的棉花分子育種專家，他就是大名鼎鼎的袁有祿博士。

袁有祿1967年10月出生于四川簡陽，從小天資聰慧，學業(yè)優(yōu)良，志向遠大，名傳鄉(xiāng)里。初學有成的袁有祿，奉“大丈夫必有四方之志，乃仗劍去國，辭親遠游”的古訓，于弱冠之年東出夔門，千里求學北京農業(yè)大學。因志在農棉，他選修了作物遺傳育種專業(yè)，歷數年寒窗苦讀，于1990年從作物遺傳育種專業(yè)本科畢業(yè)。同年，袁有祿以飽學之身，到中國農科院棉花研究所工作，2000年獲得南京農業(yè)大學作物遺傳育種專業(yè)博士學位?，F(xiàn)任中國農業(yè)科學院棉花研究所生物技術研究室主任、棉花分子育種課題組組長，研究員、博士生導師，安陽市市管優(yōu)秀專家，安陽市勞動模范，參與選育具有推廣前景的雜交棉中棉所28、29、38、39、60、70和78等7個品種。他從群體、個體以及分子三個層次上系統(tǒng)研究棉花纖維品質性狀遺傳，標記到了多個與棉花纖維品質性狀有關的主效QTL，多環(huán)境表現(xiàn)穩(wěn)定，現(xiàn)在正在進行標記輔助聚合育種研究。他負責的分子育種課題被安陽市團委授予青年文明號，中棉所29于2005年獲河南省科技進步一等獎排名第三，2006年獲國家科技進步二等獎排名第七，其他成果獎勵6項。他撰寫了大量專業(yè)理論文章，先后發(fā)表論文40余篇，被SCI收錄6篇，參加國際學術會議7次，參與編寫著作4部。 2004年10月～2005年3月在美國新墨西哥州立大學和加州大學Davis分校，2007年9月～11月在美國德州大學城農業(yè)部南方農業(yè)平原研究中心作訪問學者。

在以袁有祿為代表的廣大棉花專家的共同努力以及無數基層棉農的密切配合下，我國棉花生產取得了可喜的成績和長足的發(fā)展，然而袁有祿以專家的高度責任和科學態(tài)度再三強調說，在棉花育種領域仍然存在著諸多需要攻克的難題。比如，我國自育棉花品種的纖維品質比較適合紡40支以下的中、低檔棉紗，纖維品質中等，基本能滿足當前紡織工業(yè)的要求，但由于絨長類型單一，纖維強度偏低，纖維較粗，缺少紡40支以上的高檔紗的棉花，尤其缺少紡60支以上高檔紗及多種檔次的需求。隨著紡織部門引入噴氣紡、氣流紡等高效快速的紡紗技術，以及人民群眾對衣著要求的普遍提高，特別是在加入WTO以后，我國的棉花市場將更加開放，國際競爭趨于激烈，對棉花品質結構提出了更高的要求。因此要想滿足我國紡織工業(yè)快速發(fā)展的需求并參與國際競爭，必須及時解決棉花生產中出現(xiàn)的新問題，盡快提高棉花纖維品質，培育優(yōu)質棉花品種迫在眉睫。這一直是袁有祿每時每刻都在認真思考的問題，也是他一刻也不敢輕易卸掉的歷史使命。

“衣被使者”的歷史使命

海島棉具有纖維品質好，纖維長、強、細，抗黃萎病等優(yōu)點，如何有效地將存在于海島棉中的優(yōu)異性狀基因轉移到高產的陸地棉中，是一項具有重要意義的工作。因此，袁有祿主持的課題研究得到了國家“973”計劃項目、中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務專項的支持。

棉花等農作物的重要性狀大多數是數量性狀，對數量性狀的遺傳基礎進行研究具有重要的理論和實踐意義。不少學者利用單片段代換系材料對水稻的許多QTL進行了鑒定和精細定位，并克隆了一些重要性狀的QTL，因此，單片段代換系是進行基因分析，特別是QTL分析的理想材料。建立一套單片段代換系，不僅可以挖掘和利用新的基因資源，大大提高QTL定位的準確性和精確性，而且使基因鑒定、基因定位、克隆、分子標記輔助選擇和育種這些不連續(xù)的環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系在一起，還可以實現(xiàn)植物分子育種從個別基因利用到基因組的綜合開發(fā)利用的跨越式發(fā)展，同時為基因聚合育種工程積累豐富的基因資源。通過高代回交QTL（Advanced Backcross QTL, AB-QTL）分析法漸滲海島棉基因入陸地棉的研究，在當時已有報道(Lacape 等，2005），但在此基礎上進一步培育棉花染色體單片段代換系材料尚未見報。

為此，袁有祿帶領研究團隊對不同陸海高代回交群體中棉所36×海1的BC5F3的2660個單株和中棉所45×海1BC4F3的2320個單株進行了產量、纖維品質等性狀的綜合評價，按照每個家系從中選擇5個單株，各選擇出665個和580個單株，把入選的單株種植成株行，調查產量、纖維品質等表型性狀，并進行了評價，完成了140個漸滲有多個片段的代換系的回交和101個漸滲1-2個片段的代換系的自交。對2010年從（中棉所36×海1）BC5F3、(中棉所45×海1)BC4F3回交群體獲得的140個代換片段數>3的代換系進行進一步回交，以期獲得更多的片段數更少、片段更小的染色體片段代換系。這些材料為進一步對海島棉優(yōu)異纖維品質性狀穩(wěn)定的QTL或基因的挖掘、海島棉纖維品質遺傳基礎的深入剖析、優(yōu)質高產品種創(chuàng)制理論的研究準備了豐富的基礎材料。

袁有祿帶領課題組深入挖掘來自優(yōu)異纖維品質材料0-153（四川農業(yè)大學培育）及新陸早24（新疆康地公司培育）中與品質性狀有關的QTL(數量性狀位點)，以大面積推廣的陸地棉品種中棉所41選系SGK9708和具有高比強纖維基因的陸地棉優(yōu)異品系0-153為親本，構建了196個家系的陸地棉重組自交系（F6:8），進行了4年6試點10環(huán)境的田間試驗，并對3個產量性狀和5個纖維品質性狀進行了測定。為挖掘高比強材料新陸早24優(yōu)異纖維品質基因，袁有祿與課題組以高品質中長絨棉品種新陸早24號為父本，轉基因抗蟲棉常規(guī)品種魯棉研28號(群體Ⅰ)和高產、優(yōu)質棉花新品種冀棉516為母本(群體Ⅱ)，構建兩個F2和F2:3分離群體，以魯棉研28號和新路早24群體構建的遺傳連鎖圖譜，利用WinQTLCartographer2.5的復合區(qū)間作圖法，定位纖維品質相關性狀QTL，共檢測到14個纖維品質性狀QTLs，纖維強度的1個主效QTL（qFS-6-2）在群體Ⅰ和Ⅱ中得到驗證，在兩個世代均穩(wěn)定檢測到，該研究為分子標記輔助選擇育種奠定了基礎。袁有祿所帶領的課題組通過將分子標記技術和轉基因技術與常規(guī)育種技術有機結合，探索了棉花分子標記輔助聚合育種新方法，也在國內達到領先水平。

提高棉花產量依然是目前棉花育種的主要目標，研究棉花產量性狀的遺傳規(guī)律對指導棉花產量育種具有十分重要的意義。衣分是棉花重要的產量構成因素，大量資料表明，棉花產量的改進與衣分的提高有密切關系。同時，衣分又與其它產量性狀、產量構成因素以及纖維品質性狀間存在不同程度的相關關系。因此，對棉花衣分性狀的遺傳及相關研究尤為重要。此外，他們還大力開展優(yōu)異纖維品質材料的主效QTL位點的聚合研究，明確了育種低世代基因型大多雜合的群體在基因效應研究中仍然可以利用，表明有必要培育多個基因聚合并純合的高代重組自交系材料，進一步研究多基因聚合的遺傳效應。在科技部、農業(yè)部和中國農業(yè)科學院等領導部門的大力支持下，在轉基因抗蟲優(yōu)質雜交棉新材料創(chuàng)制方面取得了較大的突破，培育了高產抗蟲棉中棉所60新品種，優(yōu)質抗蟲轉基因雜交棉中棉所70和中棉所78。

中棉所60（審定原代號：sGK中156）是由中國農業(yè)科學院棉花研究所、國家半干旱農業(yè)工程技術研究中心及中國農業(yè)科學院生物技術研究所共同選育而成，是以轉基因抗蟲棉sGK9708（中棉所41）優(yōu)系為母本，與優(yōu)質材料53選系為父本雜交，F(xiàn)1再與中棉所12輻射高代材料雜交，后經單株選擇測定品質，培育出遺傳穩(wěn)定的轉基因抗蟲棉新品系sGK中156，屬轉基因抗蟲常規(guī)棉品種。該品種通過了河北、河南、山東、安徽等省的生物安全生產性試驗，2009年獲農業(yè)部頒發(fā)的黃河流域《農業(yè)轉基因生物安全證書（生產應用）》。

為了加快國產轉基因抗蟲棉推廣步伐，使這項具有世界領先的創(chuàng)新性科研成果盡快造福我國上千萬植棉農戶，2010、2011年在河北省邯鄲市永年縣廣府硅谷千畝農業(yè)科技示范園舉行了“棉花新品種中棉所60”現(xiàn)場觀摩會?？萍疾哭r村司農業(yè)處、農業(yè)部種植業(yè)司經作處、中國農業(yè)科學院、河北省科技廳、邯鄲市科技局、永年縣人民政府、永年縣科技局和河北、河南、山東、天津、陜西、山西等省有關縣農業(yè)局與推廣中心的有關領導以及各省示范代表共計1000多人參加了會議。

與會的各級領導、專家和代表對新品種中棉所60的示范現(xiàn)場進行了實地觀摩和考察。上千畝棉田，60多畝集中連片的“中棉所60”長得整齊劃一，長勢喜人，棉桃累累，平均每株結桃在30個左右。其綜合表現(xiàn)為：莖桿粗壯、葉大、葉色深，生長勢強，抗逆性好，不早衰；果枝較長、果節(jié)短，株型好，結鈴性強，成鈴集中；鈴大、衣分高，纖維品質好，增產潛力大；抗病和抗蟲性好，所需噴灑的農藥少，減輕了農民勞作強度。由于“中棉所60”有鈴殼薄、吐絮暢、絮朵大、易采摘的特點，確實實現(xiàn)了增收目的，很受農民的歡迎。

“中棉所60”優(yōu)良的性狀引起了與會代表的極大興趣，來自各省棉區(qū)示范試點代表在地頭田間紛紛交流起“中棉所60”栽培技術和示范推廣的經驗。袁有祿說，在國家863計劃轉基因重大專項支持下，自主研發(fā)的中棉所60預計畝產籽棉將達900斤，霜前皮棉增產超過20％。2006～2007年冀中南春播棉區(qū)域試驗，兩年平均皮棉、霜前皮棉產量分別為1587、1507.5公斤／公頃，分別比對增產18.3%和21.65%。優(yōu)系上半部平均長度29.87 mm，斷裂比強度29.59cN／tex，馬克隆值4.9，纖維產量、品質性能均表現(xiàn)突出。中棉所60在2009年～2011年在河北永年、冀州、吳橋、山東武城、山西臨猗、天津寧河、陜西大荔等地試種示范，均表現(xiàn)增產潛力大。在陜西大荔，2011年9月15日經專家鑒定估算畝產籽棉504kg，在黃河流域棉區(qū)首次實現(xiàn)了畝產過千斤。

同時，良種與良好的種植制度緊密結合，也有利于棉農增收和國家棉花產業(yè)的發(fā)展，對我國棉花生產的示范推廣將起推動作用。2011年中國農科院棉花研究所通過與邯鄲市科技局合作，在河北永年縣硅谷公司300畝千斤棉示范方里，雙價轉基因抗蟲棉“中棉所60”與綠豆套種，由于綠豆在7月份就收獲了，不影響棉花生長。套種綠豆畝產約147斤，棉花畝成鈴79704個，預計籽棉產量每畝466公斤，按每公斤10元計算，棉花畝收入4660元，加上綠豆畝收入756元，兩項合計畝收入5416元，減去棉花、綠豆套種畝成本2000元，畝凈收入3416元。該縣棉花與西瓜套種，畝凈收入5461元；棉花與甜瓜套種，畝凈收入5825元。中棉所60還可跟大蒜等農作物套種。實行棉田套種綠豆、西瓜、甜瓜、大蒜等獲得成功，探索出了一條棉花高產高效的路子，可給農民帶來更多效益。

另外，中棉所70（原代號：MB4608）以雙價轉基因（Bt+CpTI）抗蟲棉新品系sGK中156為母本，陸地棉常規(guī)優(yōu)質系901-001為父本配制成的F1雜交種，在不同生態(tài)區(qū)都表現(xiàn)出纖維品質突出、早熟、抗病、高產、適應性廣，2007年獲得農業(yè)部頒發(fā)的《農業(yè)轉基因生物安全證書（生產應用）》[農基安證字（2007）第119號]。同時，研究團隊首次開展中棉所自育優(yōu)質棉品種的大規(guī)模紡紗試驗，中棉所70纖維品質顯著優(yōu)于對照229。6試點棉樣都可紡40、60、80支紗，且生產出的40、60、80支紗的紗強力都比229紗要高，說明中棉所70具有紡高支紗潛力，這將大大提高其原棉的附加值。此外，他們培育的中棉所78不但在抗蟲抗病方面表現(xiàn)良好，其纖維品質也非常優(yōu)異。

袁有祿和他的研究團隊利用棉花分子育種技術，在海島棉優(yōu)異基因的漸滲轉育，陸地棉優(yōu)質基因的QTL定位及分子設計聚合育種等方面，均取得了開拓性成果。棉花育種新技術和優(yōu)良品種的推廣，對棉花生產的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了重要作用，使我國棉花品種從低水平到躋身世界先進行列，實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，為我國棉花生產作出了巨大貢獻，在中國的棉花分子育種史冊上，也實至名歸地記上了他的不朽功勛。

“花海”中的人生夢想

作為中國農業(yè)科學院棉花研究所生物技術研究室主任、棉花分子育種課題組組長、農業(yè)部棉花生物學與遺傳育種重點實驗室付主任，袁有祿博士對棉花情有獨鐘，20年來，將自己的大部分時間都放在了棉花育種研究工作上。從棉苗出土、放苗到定苗、收獲，在棉花育種試驗地，人們總能見到他的健壯的身影。他認真地查看棉花的長勢，細數著每一株棉花有幾個蕾、結幾個桃，觀察棉花的吐絮情況，然后在記錄本上詳細地做著記錄，精心培育屬于他的那片“花?！?！---那白色的“花?！保撬南Ｍ?，也是他的追求所在。他愛棉花的樸實無華，更愛棉花的溫暖裹挾和“衣被天下”的博大情操。“叫它莊稼，五谷中沒有它；叫它花，萬花叢中沒有它。但它實在比所有的花朵都更溫暖，更深情。”潔白的棉花為人們送去了溫暖，也贏得了人們最衷心的贊美。人們對棉花的無私贊美，其實更是對“衣被使者”們的無私歌頌。

不論在任何社會和歷史時代，作為為人類社會大眾福祉而默默無聞地奉獻著個人智慧的科學家們，他們的人生和事業(yè)，是最值得讓人尊敬的。在所有科學家中，相較實驗室科學家，像袁有祿、袁隆平這種時常要露身戶外，與天、地、陽光、風、霜、雪、雨為武，飽受風吹日曬的農業(yè)科學家們，他們身上具有農民兄弟最樸實無華的性格和品質，特別是他們在為人類的最基本生存---衣、食而不斷付出的幸苦和智慧，則顯得更加沉重和金貴，更加讓人高山仰止。

川人一般認為“東出夔門天地闊”，即能躍得夔門關之“龍門”者，多半事業(yè)可成。袁有祿作為一個有遠大的前程與遠大的報負農業(yè)科學家，深得蜀學之本，視事業(yè)和成就如生命，他的職業(yè)追求，是成為中國棉花育種領域未來的頂級科學家：準院士或院士，用科技把棉花的溫暖傳給全天下，終生為他鐘愛的棉花事業(yè)貢獻一份力量。

他常常以此來激勵自己，并始終不渝地堅守著自己“衣被使者”的信念，一路默默地走下去。正如開篇所說，“安得良棉千萬擔，庇天下寒士皆歡顏”，這已成為他此生難以割舍的人文情懷。