沈希宏
(中國水稻研究所,杭州 310006;作者:xihong@zj.com)
稻米是世界上一半以上人口的主食,全球90%左右的水稻種植在亞洲。而亞洲栽培稻分為兩個亞種:秈亞種和粳亞種。
在生物學(xué)上,亞種定義為某個種的表型上相似種群的集群,是指某種生物在不同地區(qū)的種群,受所在地區(qū)、年代等環(huán)境的影響,它們在形態(tài)構(gòu)造或者生理機(jī)能上發(fā)生了一定變化。
對于稻種來說,秈稻與粳稻形態(tài)總體相似又有不少差異。仿佛兩兄弟,各有所長,又各有不同。一般來說,秈稻喜熱,生長的快,對肥料敏感,看上去稻葉密密麻麻。而粳稻喜溫,生長進(jìn)程相對緩慢,其葉片較短,田間相對清爽。因此造成它們的稻米品質(zhì)也不同。秈米松散,煮飯的脹性好,1 碗米可以煮出3 碗米飯。而粳米緊致,1 碗米至多能煮出2 碗米飯。
是秈還是粳,以往,學(xué)界用6 個形態(tài)上的指標(biāo)來區(qū)分,包括它們稻殼上的稃毛、對苯酚的反應(yīng)、莖稈的1~2 節(jié)間長度、抽穗時穎殼的顏色深淺、葉片茸毛的多少、籽粒的長寬比[1]?!巴庑腥恕痹谔镩g看水稻,并不容易分辨這個是秈稻或者是粳稻,只會說稻“穗飽滿地低下了頭”。
區(qū)分秈稻還是粳稻,其實(shí)最簡單的一個差別是毛。粳稻稻殼上的稃毛多而密,秈稻則少或無。哪怕在晾曬稻谷的時候,秈與粳的差異也是立馬可見。在田間割稻或者晾曬粳稻時,觸碰到皮膚,往往容易發(fā)癢。那是粳稻穎殼上茸毛多,紛紛揚(yáng)揚(yáng)灑落在你裸露的皮膚。秈粳之外,其實(shí)還有一種爪哇稻,又稱為熱帶粳稻、光殼稻,其葉片表面和稻殼都是光光的,主要分布在東南亞和美洲、澳洲、環(huán)地中海部分地區(qū)。
秈與粳的分別體現(xiàn)在地理上也是明顯的。我國水稻種植總體上呈現(xiàn)“南秈北粳”格局。在北緯30°,除了大家聽聞的眾多地球神奇之處,秈與粳也在這里悄悄地劃開了一條分界線,北邊種粳稻,南邊種秈稻。地理氣候上來說,南方溫度高而濕潤,北方相對溫度低且干燥,長期以來就養(yǎng)成了秈稻喜熱、粳稻善溫的生長習(xí)性。這個秈與粳的分界線,在世界范圍內(nèi)也是如此。我國北方、朝鮮半島、日本等地種的多是粳稻,而在我國南方、東南亞、南亞大部分地區(qū)種的基本是秈稻。
不管怎么說,秈與粳的差異是在各自不同的生活環(huán)境下長期演化形成的,是里里外外皆有不同。是秈還是粳,我們現(xiàn)在已經(jīng)可以用DNA 分子標(biāo)記來鑒別。除了形態(tài)上的和基因上的差異,筆者甚至還有一種執(zhí)見,覺得秈與粳的內(nèi)部還有許多我們看不見的機(jī)理,有待我們?nèi)グl(fā)掘去證實(shí)。秈稻中的很多基因在粳稻中沒有,粳稻中的很多基因在秈稻中也不存在。同樣一個基因,在秈稻里的功能表現(xiàn)和在粳稻里的功能表現(xiàn)也會有差異。中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所儲成才團(tuán)隊(duì)研究表明,秈稻品種利用硝酸鹽的能力顯著高于粳稻品種,并證明編碼硝酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因OsNRT1.1B 的單堿基變異是導(dǎo)致粳稻與秈稻間氮肥利用效率差異的重要原因[2]。
筆者曾研究秈粳之間元素吸收積累的差異,也是明顯不同[3]。這樣的研究結(jié)果其實(shí)也是有跡可循的,秈稻對水肥的反應(yīng)快、生長快,而粳稻對現(xiàn)有水肥的反應(yīng)則相對遲鈍、生長也緩慢。而營養(yǎng)元素在水稻植株中的吸收和運(yùn)輸,主要通過水分吸收進(jìn)行、通過水分蒸騰來提供力量。
2 000 年前,東漢時期的字典《說文解字》,已記載秈與粳的大不同。把栽培稻分為粘與不粘兩大類型,粘者為“秔”(粳),不粘者為“稴”(秈)。
至于秈粳兩兄弟是什么時候分的家。五百年前是一家?也不是很容易說清楚,就像跟研究宇宙起源似的,有多種考證。考古研究認(rèn)為秈粳分化在中國可以一直追溯到7 000 年前,比如浙江羅家角和河姆渡出土稻谷表明當(dāng)時太湖流域出現(xiàn)了秈和粳稻種[4]。有人說先有秈稻,再有粳稻。因?yàn)橥ㄟ^對古代碳化稻考古發(fā)現(xiàn),年代越早的,秈的比例越高;年代越晚的,粳的比例增加。然而這一類考古結(jié)果主要是根據(jù)碳化稻谷的長短來劃分的。簡單地以谷粒長短來劃分秈與粳,存在一定的局限性。以現(xiàn)在新的認(rèn)識來看,粳稻也可以長粒,不足以用來判別秈與粳。
又有人說,先有粳稻,后有秈稻。因?yàn)椤稉P(yáng)子·方言》中說道:江南呼粳為秈。又有《廣韻》記載:秈,粳稻之早熟者,米粒細(xì)長,少粘性。認(rèn)為秈稻是粳稻的早熟變異?,F(xiàn)代也有研究認(rèn)為,中國人是利用南方地區(qū)的野生稻種,經(jīng)過漫長的人工選擇,馴化出了水稻中的粳稻,粳稻隨后往北逐漸擴(kuò)散到朝鮮半島、日本;往南擴(kuò)散中的一支,進(jìn)入了東南亞,在當(dāng)?shù)嘏c野生稻種雜交,經(jīng)歷了第二次馴化,產(chǎn)生了秈稻[5]。
而最近的研究認(rèn)為,秈稻與粳稻是獨(dú)立起源的,秈粳分化在野生稻馴化之前就發(fā)生了。秈與粳,是那么難分難解。
從古詩詞中可見,粳稻在唐宋時期就廣泛種植。唐代詩人杜甫在游歷吳越時就在《后出寨》中寫道:云帆轉(zhuǎn)遼海,粳稻來東吳;入住四川后又寫道:芰荷入異縣,粳稻共比屋。還有,詩人錢起提到江漢平原的水稻墾殖:衡茂古林曲,粳稻清江濱;盧綸在送從叔去永州的時候也感嘆:郡齋無事好閑眠,粳稻油油綠滿川。宋朝李綱也描述了江南的“粳稻向成初吐秀,芰荷雖敗尚馀香”。陽枋寫有“幾千里地香粳綠,百億條溪高柳青”。陸游更是寫有“眼里香粳三萬頃,寄聲父老共欣然”和“有山皆種麥,有水皆種秔”。可見從江南到川蜀,湖北湖南,那時候一望無際廣泛種植的就是粳稻。
元明清時期,粳稻依然大面積種植。你看,元時盧琦寫有“粳田萬頃連天遠(yuǎn),茅屋千家近水多”。到了明代,開國元勛劉基也多次寫及粳稻“西風(fēng)九月粳稻黃,朔雁飛來翼相戛”“當(dāng)時粳稻通遼海,今日風(fēng)濤隔具區(qū)”“過了秋風(fēng)渾未覺,滿山粳稻八閩中”。唐順之寫有“細(xì)雨薜蘿侵石徑,深秋粳稻滿山田”。清朝勵杜訥寫有“粳稻千畦綠映墻,芙渠十里香侵幕”。
“蘇湖熟,天下足”。宋朝以后,江南得到大開發(fā),所產(chǎn)粳稻米源源不斷地通過漕運(yùn)運(yùn)往京城(開封)及附近地區(qū)。明代李東陽《吳粳萬艘》中寫道“長江西上接天津,萬艦吳粳入貢新”;李黼平在《漕運(yùn)行》中也寫有“豐歲香粳滿近畿,云帆永罷東吳轉(zhuǎn)”。清代更是“南海鯨鯢掃三窟,東吳粳稻集千航”,“太倉粳稻來吳閶,京師十載沾芳香”。在杭州,沿著運(yùn)河就保存有知名的富義倉、塘棲谷倉等。
唐宋以來,一些地區(qū)既種植粳稻,也開始種植秈稻。人們對秈、粳稻的認(rèn)識才進(jìn)一步加深,但這種認(rèn)識往往局限在籽粒特點(diǎn)、粘性大小、熟期早遲、適應(yīng)性等方面。比如唐代元結(jié)在《初祀》中寫道“薦天解兮酒陽泉,獻(xiàn)水蕓兮飯霜秈”。我不知道這句詩的意思,大概是說秈米像霜一樣白。然而北宋以前,關(guān)于秈稻的記載極少?!侗静菥V目》里說到:秈似粳而粒小,始自閩入,得種于占城國。一般認(rèn)為,是公元1011 年前后,也就是宋真宗在位的時候,秈稻品種占城稻被引進(jìn)到中國,并開始在福建和江淮地區(qū)種植。插秧先插早秈稻,少忍數(shù)句蒸米成。過去糊口糠充饑,早秈未黃挑粒嘗。農(nóng)家喜有耘田本,接到秈禾稻熟時。秈稻在抽穗開花后成熟得快,對于急著等米下鍋的勞苦農(nóng)民來說,熟期較早的秈米顯得更讓人期盼。元代安徽詩人方回,著有不少田園稻詩,以秈入詩的有“山城秋意早,新粒市香秈”“擘黃新栗嫩,炊白早秈香”“夜臥田家牯犢傍,晨興秈飯煮蔥湯”。明代程敏政寫過“秈稻青青小麥黃,一村茅屋枕方塘”。當(dāng)然,我國古代必然也有非常多的秈稻品種,片面地以秈稻的其中一類品種“占城稻”來涵蓋秈稻,片面地認(rèn)為秈稻來自占城國,是不妥的。
學(xué)界規(guī)定的秈稻測驗(yàn)種3 個標(biāo)準(zhǔn)品種為南京11、IR36 和南特號,3 個粳稻測驗(yàn)種為秋光、巴利拉和早沙粳。然而,古代說的粳稻很可能是稻的總稱。我們也并不能用今天對粳稻的定義,去解釋歷史上的稻到底是秈還是粳。
水稻起源中國,可以說是國際公認(rèn)。
我國已先后發(fā)掘了200 多處新石器時代的古稻谷遺存。在湖南道縣玉蟾巖、江西萬年仙人洞、浙江浦江上山等地,考古人員都發(fā)現(xiàn)了距今10 000~16 000 年前的古栽培稻。那時先民已經(jīng)從自然采集中注意了人為選擇,學(xué)會了種植水稻。而后的過程,以浙江為例,有8 000 年前的蕭山跨湖橋遺址,7 000 年前的余姚河姆渡遺址、桐鄉(xiāng)羅家角遺址,5 000 年前的余杭良渚遺址,都發(fā)現(xiàn)了越來越多的早期栽培稻遺存。其水稻化石——植硅體的特征,與現(xiàn)代栽培稻越來越相似。
古稻存在的年代,是通過14C 的半衰期來測定的。國內(nèi)外多個研究團(tuán)隊(duì)從古稻中提取了DNA,通過基因組分析也不約而同地證實(shí),水稻的馴化是在約10 000年前從中國南方地區(qū)的普通野生稻開始的。而馴化的第一個特性是不散落。因?yàn)橐吧镜牡竟群苋菀咨⒙?,沒成熟就自己掉地上了,讓人們不易收獲。基因型的分析發(fā)現(xiàn),古栽培稻尚處于秈粳混雜狀態(tài)。
《史記·夏本紀(jì)》記載:令益予眾庶稻。大禹命令伯益給大家分發(fā)稻種,種在水田里。沒有稻谷的地方,他就命令有多余的地方分發(fā)過去。唐宋以來,千里稻花應(yīng)秀色,五更桐葉最佳音?!度卧~》就收錄了31 首詠稻詞。水稻在南方已是廣泛種植。明代宋應(yīng)星在《天工開物》里記載:天下育民人者,稻居什七。宋朝以后,稻米就已經(jīng)成為中國人的主食。自從稻米接掌中國農(nóng)業(yè)以后,北宋時期我國人口迅速增加,歷史上第1 次突破1億。
可是近現(xiàn)代以來,學(xué)者在國際上發(fā)表論文,秈與粳這兩個水稻亞種,卻一直冠以“indica(印度型)”和“japonica(日本型)”的名稱。自己起源地的水稻,卻被冠以外名,長期以來成為中國水稻界之痛。當(dāng)然事有緣起,在上世紀(jì)30 年代以前,中國的作物科學(xué)研究幾乎還是一片空白。而在西方,隨著孟德爾遺傳規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和達(dá)爾文進(jìn)化論的提出,生物科學(xué)步入了快速發(fā)展的軌道。1928 年,日本農(nóng)學(xué)家加藤茂苞通過植物血清反應(yīng),發(fā)現(xiàn)了秈稻和粳稻的區(qū)別,并把它們分別命名為“indica(印度型)”和“japonica(日本型)”,一直沿用至今。也許是因?yàn)楫?dāng)時加藤局限地以為在印度種植的都是秈稻,而在日本種植的全是粳稻的原因。但無疑帶有很深的殖民主義烙印,對秈、粳起源與分布的表述也是錯誤的。
我國現(xiàn)代稻作科學(xué)的主要奠基人丁穎先生,為此據(jù)理力爭。從上世紀(jì)30 年代開始,通過對古文獻(xiàn)記載,對水稻起源不斷研究,堅(jiān)持認(rèn)為稻的兩個亞種應(yīng)該命名為“hsien(秈亞種)”和“keng(粳亞種)”(以前拼音)[6]。然而,我國一代稻作工作者要求更名的所有努力都沒有成功。
科學(xué)家一直在努力。2018 年4 月,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院黎志康博士率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在Nature 雜志上發(fā)表論文,通過對3 000 多份水稻進(jìn)行基因組測序分析,發(fā)現(xiàn)了諸多秈粳之間的差異基因序列,提出恢復(fù)使用秈(Oryza sativa. xian)與粳(Oryza sativa. geng)亞種的正確命名,使我國源遠(yuǎn)流長的稻作文化得以正確認(rèn)識和傳承。“秈”與“粳”兩個中國漢字,也第一次出現(xiàn)在國際頂尖雜志上[7]。
秈與粳長期分化形成的諸多差異,足以豎起一道生殖隔離墻,淡漠已久,授受不親。秈稻與粳稻雜交,那是一言不合就分手。我國早期的育種實(shí)踐表明,秈稻與粳稻的雜交后代會出現(xiàn)瘋狂分離,其雜交后代往往出現(xiàn)穗子大但育性不穩(wěn)而結(jié)實(shí)少、生長量大但植株偏高、生育期超長等問題,秈粳混血兒并不容易造就。
自雜交秈稻發(fā)明以來,水稻雜種優(yōu)勢利用得到肯定和重視,國內(nèi)眾多科研機(jī)構(gòu)一直奮力開展秈粳亞種間雜交水稻研究。從遺傳學(xué)上來看,秈粳亞種間雜交的雜種優(yōu)勢>秈秈雜交>粳粳雜交[8]。秈秈雜交種的雜種優(yōu)勢大于粳粳雜交,很大一部分原因是秈稻的種植范圍廣泛,遺傳基礎(chǔ)廣;而粳稻的資源分化和種植區(qū)域相對狹窄。秈與粳的雜交種,是亞種間,其雜種優(yōu)勢必然更強(qiáng)。秈與粳的諸多不同,使得秈與粳的互補(bǔ)互作,存在更多可能。
秈粳雜交育種并不是一蹴而就,篳路藍(lán)縷,可以說是步步為橋。就比如蘇堤六橋,映波、鎖瀾、望山、壓堤、東浦、跨虹,要一座座跨過才能彼岸花開。根據(jù)國家水稻數(shù)據(jù)中心(www.ricedata.cn)的品種系譜梳理可以發(fā)現(xiàn)一些經(jīng)典脈絡(luò),現(xiàn)代一些應(yīng)用廣泛的重要秈粳雜交品種(親本),主要的次生來源是我國的矮化秈稻和日本粳稻品種(再往前追溯是我國古代水稻資源)。國際水稻研究所利用我國矮化資源低腳烏尖和矮腳南特育成了IR8、IR24 等國際稻系列。不妨再說開一點(diǎn),國際稻育成的另一個重要親本“皮泰”,是一個印尼水稻資源,其實(shí)是Paddy(稻,稻田)的音譯,而“皮泰”的印尼名字叫“Cina”,顯然又是引自中國。隨后,南朝鮮進(jìn)一步利用秈稻品種國際稻24(IR24)和我國臺灣粳稻品種臺中在來1 號(來源日本粳稻)育成了密陽46[9]。含有粳成分的秈稻品種密陽46,成為我國雜交水稻的一個重要恢復(fù)系,中國水稻研究所利用其育成的汕優(yōu)10號,于1993 年獲得國家科技進(jìn)步一等獎,汕優(yōu)10 號的大面積推廣應(yīng)用意味著秈粳亞種間雜種優(yōu)勢獲得了少量利用。
另一個值得一提的例子是原浙江臺州農(nóng)科所育成的廣親和恢復(fù)系T984。T984 采用多個秈粳型品種復(fù)式雜交配制,經(jīng)過多次南繁北育穿梭篩選,于1982 年定型[10]。從系譜中可以看出,主要的粳稻親本包括遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育成的粳稻恢復(fù)系C57 和臺灣粳稻品種科情3 號,主要的秈稻品種包括IR8 和IR24。從株葉形態(tài)上看,T984 秈粳交特征非常明顯,當(dāng)時文章報道說秈粳成分幾乎各占一半。
遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院楊振玉先生育成的粳稻恢復(fù)系C57,含有部分秈稻血緣,是我國通過“秈粳架橋”技術(shù)育成的第1 個粳稻恢復(fù)系,其主要親本也包括IR8 和科情3 號?!岸i粳架橋”是我國首創(chuàng)的一種育種技術(shù),通過秈與粳的不斷雜交復(fù)交,成功地將秈稻的恢復(fù)基因轉(zhuǎn)移到了粳稻中。而后相繼引進(jìn)廣親和系等新材料,進(jìn)一步育成了形態(tài)傾秈的特異親和粳型恢復(fù)系C418,推動了我國雜交粳稻的發(fā)展[11-12]。另外,云南李錚友先生獨(dú)創(chuàng)的滇型雜交粳稻,其恢復(fù)系的一個來源是人工選育同質(zhì)恢,另一個來源也包括科情3 號與國際稻的秈粳雜交選育[13]。
從遺傳學(xué)上來看,秈粳之間竟然奇跡般地存在一座基因橋。上世紀(jì)80 年代,日本學(xué)者池橋宏首次提出了“水稻廣親和現(xiàn)象”,研究發(fā)現(xiàn)一些育種中間材料如中國的02428、輪回422 和印度秈稻Dular 等,其與秈稻、粳稻雜交的F1代均能正常結(jié)實(shí),就把這類材料稱為廣親和品種,提出廣親和基因S5 是控制水稻秈粳雜種育性的主效位點(diǎn)之一[14]。廣親和材料作為一種重要橋梁材料,在現(xiàn)代水稻育種中發(fā)揮了重要作用。如湖南雜交水稻研究中心采用廣親和材料與光溫敏核不育材料相結(jié)合,成功培育出帶有部分粳稻血緣的廣親和兩系不育系培矮64S、Y58S 等,進(jìn)而培育出實(shí)現(xiàn)部分秈粳亞種間雜種優(yōu)勢利用的兩系雜交稻組合兩優(yōu)培九、Y兩優(yōu)系列品種,成為我國超級雜交稻育種的重要成果,得到大面積推廣應(yīng)用。
2008 年,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)張啟發(fā)團(tuán)隊(duì)克隆了S5 基因[15]。而后通過不斷系統(tǒng)研究,發(fā)現(xiàn)S5 位點(diǎn)上3 個緊密連鎖的基因ORF3、ORF4 和ORF5 在遺傳上彼此互作,形成一個“殺手-護(hù)衛(wèi)”互作的生殖隔離體系,通過不同等位基因之間的互作調(diào)控水稻秈粳雜種不育或者是廣親和[16]。仿佛一對“矛-盾”統(tǒng)一體。2020 年的最新研究發(fā)現(xiàn),S5 位點(diǎn)形成于野生稻和栽培稻分化之前、秈稻與粳稻分化之前,由自然界偶然的突變、雜交和重組事件產(chǎn)生,在漫長的秈粳演化過程中一直存在,長期以來馴化和育種過程中的人工選擇推動了S5 基因型頻率在現(xiàn)代栽培稻品種中的比例上升[17]。
而令人驚訝的是,2018 年,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院萬建民團(tuán)隊(duì)在Science 雜志上發(fā)表論文,第一次在水稻S5位點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)自私基因,科學(xué)闡明了秈粳雜交不育的原因。這類自私基因,不符合經(jīng)典的孟德爾遺傳規(guī)律,而是隨父或者隨母,偏向一方遺傳給后代[18]。
秈與粳之間就是這么神奇。S5 位點(diǎn)可以讓你親和,也可以導(dǎo)致你不育。S5 基因仿佛是秈粳之間的“獨(dú)木橋”,可以重建秈與粳亞種間的基因交流,可以自私而聰明地偏向秈或者粳,也可以阻止單獨(dú)物種的分化和形成,從而保障稻物種本身的整體一致。
扶杖行阡陌,粳秈極望秋。
秈亞種與粳亞種在種植分布上的此起彼伏,在我國歷史上至少發(fā)生過兩次大事件。
第一次是宋朝“占城稻”的引進(jìn)推廣。占城稻是我國古代稻種資源傳入中南半島后適應(yīng)分化形成的一種高產(chǎn)、早熟、耐旱的早秈稻?!安粨竦囟?,宜于高仰之田”,適應(yīng)性強(qiáng)。據(jù)記載,占城稻在公元11 世紀(jì)初從福建推廣于江淮、兩浙等路,南宋時種植范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,江南東、西路和兩浙路尤為盛行。占城稻與晚稻配合成為雙季稻,使谷物產(chǎn)量大為增加。從那時起,南方種植秈稻的格局初步形成。
第二次是1970 年代我國雜交秈稻的發(fā)明。在上世紀(jì)70 年代以前,我國南方也種植大面積的粳稻。在浙江、江西、湖南等長江中下游地區(qū),一年種植和收獲兩次水稻,早季種秈稻、晚季種粳稻。這一帶的農(nóng)村,甚至把晚粳稻米直接稱呼為“農(nóng)墾”。其實(shí)是當(dāng)時一個粳稻品種的名字,叫農(nóng)墾58。我記得小時候,一聽到父母說夜飯燒“農(nóng)墾”,好像心里是很高興的。因?yàn)椤稗r(nóng)墾”米飯柔軟好吃。自雜交秈稻發(fā)明以來,產(chǎn)量比原來的常規(guī)品種一下子提高了10%~20%,迅速推廣開來。南方的粳稻面積迅速減少。
所謂三十年河?xùn)|三十年河西。因?yàn)榫旧a(chǎn)的一些獨(dú)特優(yōu)勢,近年來南方一些地區(qū)又在積極推進(jìn)“秈改粳”。一則因?yàn)榫资菄讼矏鄣闹饕诩Z,在過去幾十年間,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展,人民生活水平不斷提高,對粳米的需求也日益增長。有統(tǒng)計(jì)顯示,近30 年來我國人均食用稻米大幅減少,而其中粳米的消費(fèi)需求卻是從30 年前的17.5 kg 提高到現(xiàn)在的35 kg。在南方,大量的早秈米不再直接作為米飯食用,而是加工成為米線。二則粳稻生產(chǎn)具有耐密植、抗倒伏、有利于機(jī)械化種收等特點(diǎn)。揚(yáng)州大學(xué)張洪程團(tuán)隊(duì)研究認(rèn)為,粳稻群體質(zhì)量好、抗倒伏能力強(qiáng)、不易落粒、有利于機(jī)械化收割。其實(shí)粳稻生產(chǎn)還有一個明顯的優(yōu)勢,粳稻稻米灌漿相對緊致,淀粉粒排列致密,在稻米加工過程中不易斷裂,同樣粒型的秈稻與粳稻,粳稻的千粒重要重一點(diǎn),粳稻的整精米率會高出好幾個百分點(diǎn)。粳稻目前在南方種植的不足之處,主要在于其對光溫適應(yīng)性相對狹窄、栽培上較秈稻難以伺候、沒有育成系統(tǒng)性的適應(yīng)品種。另外,筆者以為不宜再提“北粳南移”,因?yàn)閺淖置嫔先菀鬃屓苏`解,以為是把北方的粳稻移過來。南方粳稻的育種、栽培技術(shù)研發(fā),必須立足于本地長期堅(jiān)持,才能適合過來。宜秈則秈,宜粳則粳。
我國現(xiàn)代水稻遺傳育種學(xué)科開啟以來,早早就認(rèn)識到了秈粳雜交的優(yōu)勢,前輩們進(jìn)行了連續(xù)的秈粳融合探索[19],一些大穗子的秈粳雜交常規(guī)稻品種得以育成推廣。1973 年,湖北石明松先生在粳稻農(nóng)墾58 里發(fā)現(xiàn)了光溫敏兩系不育系農(nóng)墾58S[20],由此開創(chuàng)了我國兩系雜交水稻的研發(fā),農(nóng)墾58S 的兩系育性基因通過秈粳雜交轉(zhuǎn)移結(jié)合,育成了多個核心秈稻兩系不育系,推動了我國兩系雜交水稻大發(fā)展[21]。筆者在進(jìn)行長粒粳稻兩系不育系選育過程中,也引進(jìn)了優(yōu)良秈稻兩系,保持粳性的同時保持了良好的秈稻開花習(xí)性。其實(shí)說到底,秈也好,粳也好,其互相的交叉融合,能在育種和生產(chǎn)中應(yīng)用才是真的好。
表現(xiàn)在生產(chǎn)上,秈粳之間有互利。云南農(nóng)業(yè)大學(xué)朱有勇團(tuán)隊(duì)在研究水稻抗病性的過程中,通過秈稻與粳稻的間隔種植,大大提高了抗病性[22]。這也體現(xiàn)出秈粳亞種間多樣性的互相制衡優(yōu)勢。
育種上更不待言。自雜交秈稻發(fā)明以來,秈粳亞種間雜種優(yōu)勢利用研究被確定為重要研究突破方向,如浙江省從1988 年12 月就開始設(shè)立了“8812”計(jì)劃,專門開展秈粳雜種優(yōu)勢利用研究。所謂功不唐捐,秈粳雜交稻在近30 年間逐步取得突破,開始一點(diǎn)點(diǎn)的秈中摻粳、粳中摻秈,逐一攻破難題,一步步培育成功了秈粳成分彼此融合的秈粳亞種間雜交稻。秈粳橋梁型恢復(fù)系T984、C57 成為其中重要的突破材料之一。比如中國水稻研究所利用其改良后代育成協(xié)優(yōu)9308,較早利用了部分亞種間雜種優(yōu)勢,被國家列為第一批超級稻品種之一。到本世紀(jì)初,寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)院在國內(nèi),也是在世界上,第一次真正意義上育成了秈粳雜交稻——甬優(yōu)系列。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻,系譜上也有上述材料的身影,基本達(dá)到半秈半粳,亞種間雜種優(yōu)勢得以充分發(fā)揮利用。
秈粳之勢,剛?cè)崾夂?。截?021 年,寧波累計(jì)育成66 個甬優(yōu)系列秈粳雜交稻106 次通過國家和省級審定。浙江省還育成了春優(yōu)系列、浙優(yōu)系列等秈粳雜交稻,近年來長粒型的秈粳雜交稻獲得突破,嘉禾優(yōu)系列、嘉豐優(yōu)系列、長優(yōu)系列,均有多個組合通過審定,米質(zhì)外觀和口感上得到進(jìn)一步改善。秈粳雜交稻實(shí)現(xiàn)了真正意義上的秈粳融合,在區(qū)試中和在試驗(yàn)示范中產(chǎn)量更勝一籌,增產(chǎn)幅度往往比對照超出10%甚至20%以上,已在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用,是一個很大的科技突破。
值得令人思考的是,秈粳雜交稻在秈粳混栽交界區(qū)域率先研發(fā)成功,是一種天時地利人和的必然?不管怎么說,在現(xiàn)代科學(xué)框架下,秈粳融合之勢已在,秈與粳的互相包容讓我們充滿了驚訝和期待,這是很好的開端。歷經(jīng)艱辛兄弟在,秈粳雜交優(yōu)勢強(qiáng),今天的秈與粳,終于相逢一笑。