科研人員查看野生稻生長情況。

位于三亞的國家野生稻種質(zhì)資源圃。 （張茂攝）

國家野生稻種質(zhì)資源圃里培育的彩色水稻。

4月7日，走進(jìn)位于三亞市崖州區(qū)南濱居白超隊(duì)的國家野生稻種質(zhì)資源圃。放眼望去，目之所及皆是野生稻，它們生長各異，有的匍匐在水面上，有的在水中矗立；有的高大，有的矮小……若不是有人介紹，很難將眼前“平平無奇”的野生稻與植物界的“大熊貓”劃等號(hào)。

種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)的“芯片”，而野生稻，是當(dāng)前廣泛種植的栽培稻“祖先”，蘊(yùn)含著豐富的遺傳基因。在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院牽頭建設(shè)的國家野生稻種質(zhì)資源圃（以下簡稱資源圃）里，保存了22種野生稻、1.3萬份野生稻種質(zhì)資源，是目前全球最大的野生稻種質(zhì)資源圃。

在海南建設(shè)資源圃有何考量？“全球最大”背后的“含金量”幾何？資源圃里的野生稻，將為育種創(chuàng)新提供哪些支撐？帶著問題，海南日?qǐng)?bào)記者進(jìn)行了探訪。

A

護(hù)“芯” 

1.3萬份野生稻種質(zhì)資源落戶海南

活體保存是資源圃一大亮點(diǎn)，將打造世界野生稻基因?qū)殠?/p>

“這些野生稻‘身價(jià)’可不一般。”中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員鄭曉明介紹，野生稻是水稻遺傳育種的重要基因源，是國家二級(jí)保護(hù)植物。

當(dāng)前栽培的水稻品種中，大部分都有來自普通野生稻的基因。而普通野生稻是一個(gè)學(xué)名，它是中國本土僅有的三種野生稻之一，另外兩種是藥用野生稻和疣粒野生稻。

從20世紀(jì)中葉開始，我國科學(xué)家就有意搜尋和收集野生稻。野生稻對(duì)水稻育種非常重要，可種質(zhì)資源收集回來后，卻沒有穩(wěn)定的地方保存。

為此，中國科學(xué)院院士、國家作物種質(zhì)庫主任錢前提出，要在三亞建一個(gè)最好的野生稻種質(zhì)資源圃。2021年，在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、海南省和三亞市的支持下，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院等單位開始籌建資源圃。

在錢前看來，將資源圃建在三亞，是自然環(huán)境的必然。“我國還在廣西、云南、廣東等地建立了國家級(jí)野生稻資源圃。但位于三亞的國家野生稻種質(zhì)資源圃，不僅是目前面積最大的，也是保存條件最好的。”

站在田埂上遠(yuǎn)眺，稻田開闊平坦。整個(gè)資源圃面積達(dá)170畝，其中分為不同的功能區(qū)，包括物種展示區(qū)、鑒定評(píng)價(jià)區(qū)、繁殖更新區(qū)、資源保存區(qū)、原生境模擬監(jiān)測區(qū)等，覆蓋野生稻種質(zhì)資源從收集、保存到后期利用的全過程。

目前，資源圃保存有1.3萬份野生稻種質(zhì)資源，而完全建成后可容納4萬份野生稻種質(zhì)資源，能滿足今后30年野生稻種質(zhì)資源保存需求。

野生稻活體保存，是資源圃的一大亮點(diǎn)。這絕不是“把水稻插在稻田里”那么簡單，為營造出原生境、讓野生稻保持原始的狀態(tài)，科研人員付出了巨大的努力。

比如，每隔一段時(shí)間，科研人員都要給野生稻“理發(fā)”，也就是將長高的野生稻剪短。這聽起來不復(fù)雜，但其實(shí)是他們首創(chuàng)的保存技術(shù)，能有效抑制野生稻根部擴(kuò)展出新植株，以及種子自然脫落而導(dǎo)致的資源污染。

資源圃并不是普通的水田，而是建成了一個(gè)個(gè)水泥池子，池中灌水，每一株野生稻都種在盆中，再放入水里。

為何要把野生稻種在水盆里？資源圃田間管理員解釋說，這是因?yàn)橐吧靖岛馨l(fā)達(dá)，種在一起，時(shí)間長了，串根會(huì)影響野生稻的純度，如果種在水盆里，定期換土，可保護(hù)各株野生稻的特征。

此外，科研人員還要注意防止福壽螺的侵害。福壽螺喜歡啃食野生稻的葉片，尤其喜歡那些剛剛萌發(fā)的嫩芽，如果不加控制，幾天就能把一株野生稻吃光，對(duì)稻田造成毀滅性傷害。

活體保存不僅耗費(fèi)巨大的人力物力，還面臨許多不可抗的未知風(fēng)險(xiǎn)。既然困難重重，為何還要這樣做？

錢前說，同成熟的種子相比，活體野生稻的生物多樣性、遺傳基因豐富性等更好。“目前，資源圃的活體保存技術(shù)在國際上廣受認(rèn)可，將來有望通過技術(shù)交流，讓資源圃中保存的種質(zhì)更加豐富，并將其打造成世界野生稻的基因?qū)殠臁！?/p>

B

覓“芯” 

發(fā)現(xiàn)目前中國最南端疣粒野生稻

搜集野生稻并非簡單地移植，而是要針對(duì)不同品種模擬不同的環(huán)境

野生稻留存著水稻進(jìn)化的秘密。它們?cè)旧嬖诟鱾€(gè)不同的地方，但隨著生存環(huán)境的變化，自然界中已經(jīng)越來越難找到它們的身影。找到它們，是保存和利用的前提。

今年1月，在三亞一片山區(qū)密林里，三亞市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局的專家在資源普查中發(fā)現(xiàn)了一株“身份可疑”的植物——似禾非禾，又似草非草，頗有野生稻的樣子。

為進(jìn)一步確認(rèn)這株植物的身份，不久后，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國科學(xué)院植物研究所、中國科學(xué)院華南植物園等院所的專家專程進(jìn)山考察。俯下身子，輕捧葉片觀察，錢前喜出望外：“這是疣粒野生稻，極為珍貴，要立即保護(hù)起來！”

“這種形似雜草的疣粒野生稻，正是栽培型水稻的近緣‘祖先’。”三亞市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局局長柯用春說，這是目前發(fā)現(xiàn)的我國最南端的疣粒野生稻。

這一株來自山區(qū)的疣粒野生稻，很快被科研人員轉(zhuǎn)移到了“新家”——資源圃。在資源圃一隅，有一處人工營造的山坡林地，工人們用土堆出了一座緩坡，種上了黃槿、龍血樹等。

“這是我們專門為疣粒野生稻準(zhǔn)備的家園。”鄭曉明說，疣粒野生稻是旱生野生稻，它是個(gè)“又菜又愛玩”的家伙，喜光又怕曬，喜溫又怕熱，喜濕又怕水，一般長在樹林底下。而黃槿是典型的海島樹，喜濕親水，樹冠高大，遮陰效果強(qiáng)。為此，他們?cè)谫Y源圃中模擬了樹林的條件。

不止這株疣粒野生稻受到優(yōu)待，和它一樣，資源圃里的其他野生稻，都是科研人員歷盡辛苦搜集而來的。它們來自不同的地方，曾默默在池塘邊、沼澤中和山坡上生長。如今，它們得以在適宜的環(huán)境中繁衍生息。

“收集野生稻，并不只是簡單地把野外的植株或種子帶回來，還要考察它的生存環(huán)境，附近的土壤、植物、地形等，都得一一記錄在案，以便更詳細(xì)地了解它的前世今生。”鄭曉明說。

目前資源圃里的許多材料，都是鄭曉明搜集來的。她說：“未來資源圃將實(shí)現(xiàn)全程智能化保存、管理、鑒定等，真正成為精準(zhǔn)育種的平臺(tái)。”

C

強(qiáng)“芯” 

結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)推動(dòng)育種創(chuàng)新

完成野生稻“畫像”，育出更多新品種

雖然名為“野生”，但實(shí)際上，野生稻從未遠(yuǎn)離人類。

作為我國第一大口糧作物、世界上重要的糧食作物，從個(gè)人吃飽吃好，到國家糧食安全，稻谷已然和人類命運(yùn)共舞。我國水稻育種中利用最多的“普通野生稻”，在海南就多有發(fā)現(xiàn)——

“中國稻作科學(xué)之父”丁穎利用海南野生稻與亞洲栽培稻雜交，成功培育出世界上第一個(gè)含有普通野生稻血緣的栽培稻“中山一號(hào)”，在育種與生產(chǎn)上利用了長達(dá)半個(gè)多世紀(jì)，為糧食增產(chǎn)作出了巨大貢獻(xiàn)；

1970年，“雜交水稻之父”袁隆平和團(tuán)隊(duì)在三亞南紅農(nóng)場，發(fā)現(xiàn)了一株“野敗”野生稻，打開了雜交水稻的大門。1973年，我國實(shí)現(xiàn)了三系配套并成功培育雜交水稻；

在陵水，有一種名為“紅芒”的野生稻資源。中國工程院院士朱英國以此為母本，育成紅蓮型雜交稻，為世界糧食增產(chǎn)作出重大貢獻(xiàn)……

當(dāng)下，水稻作為食用人數(shù)最多的糧食之一，與人類的糧食安全息息相關(guān)。海南對(duì)于“端牢中國飯碗”的貢獻(xiàn)巨大，新時(shí)代下，野生稻如何再立“新功”？

“雜交水稻是大國基石，是重器中的重器！”在錢前看來，科研人員把野生稻搜集起來，目的不僅在于保存，更在于從中挖掘獨(dú)特的基因。

比如資源圃里“最矮”的成員——“小薇”。這是錢前團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)10余年，充分挖掘種質(zhì)資源、利用現(xiàn)代生物育種技術(shù)選育出的品種。兩次從文昌搭火箭到太空育種的經(jīng)歷，讓“小薇”聲名大噪，被稱為“植物宇航員”。

“小薇”個(gè)子小、籽不小，具有株型和生物量小、空間利用率高、谷草比高、無懼惡劣氣候等優(yōu)勢，為未來都市農(nóng)業(yè)、植物工廠、太空育種提供了重要種質(zhì)資源。

錢前認(rèn)為，科技創(chuàng)新是新質(zhì)生產(chǎn)力的核心。“南繁是我國農(nóng)業(yè)科研不可替代的戰(zhàn)略資源。打造‘南繁硅谷’首先要做強(qiáng)育種基礎(chǔ)，尤其是在智慧育種方面，傳統(tǒng)技術(shù)如何結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)，這是接下來要重點(diǎn)發(fā)力的地方。”

錢前團(tuán)隊(duì)計(jì)劃用10年時(shí)間完成資源圃里所有野生稻的基因鑒定，給它們“做體檢”“畫畫像”，將種質(zhì)資源的全貌展示給育種專家，最終育出突破性、顛覆性新品種，為中國育種創(chuàng)新提供支撐，筑牢糧食安全的底座。

袁隆平先生曾有“禾下乘涼夢”。而在資源圃里，就有一種叫作藥用野生稻的稻種，它的株高一般在2米到3米，甚至可以達(dá)到5米。如果能運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)，挖掘出控制藥用野生稻株高的基因，和現(xiàn)有高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種的基因結(jié)合起來，那離實(shí)現(xiàn)“禾下乘涼夢”，還會(huì)遠(yuǎn)嗎？

（記者 邱江華）