第四章
探討水稻雜交的優勢
袁隆平返回學校以後,從《參考消息》上看到一條新聞:
英、美遺傳學家克裏克和沃森根據孟德爾和摩爾根的學說,已經研製出遺傳學分子結構模型,使遺傳學研究進入分子水平,因此獲得了諾貝爾獎。
不久,袁隆平又從一家學報上獲悉:“遺傳學不僅在理論上獲得了重大突破,而且在生產實踐中也取得了明顯效果。例如雜交高梁、雜交玉米、無籽西瓜等,已經廣泛應用於國內外生產。孟德爾、摩爾根遺傳學說所取得的成果是顯而易見的。”
袁隆平意識到孟德爾、摩爾根遺傳理論的重要性,決心按照這種理論,在科學試驗中進行新的探索。
袁隆平開始有意培植一些表現優異的植株,到了秋季,他又不辭勞苦地將優良種子篩選出來。
第二年,到了播種季節,袁隆平又把這些優良的種子播種下去,然後仔細觀察它們的生長狀況表現,從中找出具有遺傳優異性狀的植株,經過人工去雄,再進行雜交。有時,袁隆平也會將混生在稻海裏的雄性不育係的材料選擇出來,備做來年試驗。
在實驗期間,袁隆平一直親自選種,親自栽培,親自觀察。
夏季驕陽似火,人們即便是閑坐在家中,仍然感到酷暑難耐。袁隆平卻依然在烈日下辛勤工作。他彎著腰,將混生在稻田裏的雄性不育係一株株、一穗穗地辨認出來,汗水也一滴一滴地落在未成熟的水稻上。
此時此刻的袁隆平,已是又黑又瘦,衣服上汗跡斑斑。
當地農民時常看到袁隆平頭頂烈日,一頭紮在稻田裏,辛苦異常。很多農民都十分不解地問袁隆平:“袁老師,你是個教書先生,為什麼要跟著我們吃這份苦?”
袁隆平淡淡一笑,沒有說什麼。
其實,袁隆平在進行水稻實驗的時候,從中感受到許多的樂趣。
雜交水稻事業的每一個微小的進展,都會讓他感到欣喜。
袁隆平感覺自己的心靈與那些充滿生機的水稻是息息相通的。他時常在與田裏的水稻進行著無聲的交流。微風輕輕吹過,稻株隨風起舞,田間沙沙作響,這些聲音在袁隆平的心中,是天地之間最美妙的音樂。
秋收季節,袁隆平用和老農們一樣粗糙的雙手,深情地撫摸著一粒粒飽滿的種子,心中的快樂實在難以對人言說。
這時候,有些學者依舊堅持米丘林、李森科的遺傳學說,嘲笑袁隆平進行雜交水稻的研究是搞“偽科學”。
袁隆平對此感到困惑,於是,他利用假期,千裏迢迢地趕赴北京,向北京農業大學的著名教授、著名遺傳學家鮑文奎去求教。
袁隆平一見到鮑文奎,就開門見山地闡述自己的觀點,他說:“我認為李森科關於遺傳學的著作中,空洞的哲學概念太多,用理性代替實踐,他機械地把辯證法搬到生物學上來,是不是有點機械唯物論?”
鮑文奎十分讚賞看了袁隆平一眼,然後坦率地說:“李森科在某些方麵不僅表現了機械唯物論,有些東西還表現了他的主觀唯心論。對於任何學說都需要研究,有比較才有鑒別,實事求是才是做學問的態度。”
袁隆平認真地聽著,臉上露出高興的笑容。
鮑文奎又有些好奇地問袁隆平:“看來你對遺傳學的研究很深,你為什麼要這樣深入地研究遺傳學呢?”
袁隆平說:“我正在進行雜交水稻的研究,希望能夠利用雜交優勢使水稻種植達到高產。”
鮑文奎讚同地點點頭,又意味深長地對袁隆平說:“要想搞雜交水稻,改變水稻固有的本性,實在是困難重重。年輕人,你一定要有足夠的思想準備啊!”
袁隆平鄭重地點點頭。
袁隆平懷著感激的心情,告別鮑文奎,匆忙趕回安江農校,繼續從事他所鍾愛的雜交水稻事業。
不久,袁隆平與妻子鄧哲一起探討關於水稻雜交優勢的途徑。他們反複探討,認為隻有兩條路可走:
一條路是進行人工去雄。水稻是雌雄同花作物,一個稻穗要有100多朵花,每一朵花上都同時長有雌蕊和雄蕊,雌蕊的柱頭受精後,一朵花結一粒種子。人工去雄就是用人工去掉其雄蕊,再從其他稻穗上引來雄蕊花粉進行雜交。這樣一朵花一朵花地用人工授粉,進行雜交,產生的種子數量極為有限,不可能在生產上大麵積推廣應用。
另一條路,就是要培育出一個雄花不育的“母稻”,即自花的雄性失去生育能力,而後用其他品種的雄性花粉為“母稻”授粉雜交,從而生產出雜交的種子。
但是,袁隆平和鄧哲都明白:培育雄花不育的“母稻”,是很難做到的,這種方法國內外都沒有先例。國際上有些專家已經斷定“此路不通”。
與此同時,還有一些學者認為,像水稻這樣一朵花隻結一粒種子的“單穎果作物”,利用其雜種優勢,很難應用於生產。
就在這時,袁隆平又在一份科學雜誌上看到這樣一段話:
早在1926年,美國人瓊斯便發現了水稻雄性不育現象。最早開展雜交水稻研究的是日本,而後,美國、菲律賓也開展了這項研究。盡管他們的實驗手段很先進,但因技術難度大,所以他們的研究都先後擱淺了。因此,水稻雜交優勢的利用是世界公認的難題。
袁隆平和鄧哲麵對這些困難,絲毫也沒有感到灰心喪氣,他們決心向困難挑戰,要解開水稻雜交這個世界難題。
在這種情況下,袁隆平經過深入分析,總結出在我們國家從事這項研究的有利條件:
我們是古老的農業國,又是水稻的王國,有著眾多的野生稻和栽培稻品種,蘊藏著豐富的種類資源;
我們有遼闊的國土資源,由此帶來充足的溫光條件,海南島是理想的天然大溫室,是育種工作者的樂園;
我們國家有優越的社會主義製度,可以在黨的領導下協作攻關……
找到天然雄性不育株
袁隆平利用業餘時間,努力研究水稻雜交這個嶄新的課題。
剛開始,袁隆平隻有一個助手,這個助手就是他的妻子鄧哲。
袁隆平首先要做的,就是在自然界找到天然的雄性不育株,作為培育雄性不育係的試驗材料。
1964年6月下旬,正是早稻吐穗揚花的季節,袁隆平和鄧哲不顧天氣炎熱,開始尋找天然的雄性不育株。
袁隆平認為在強光下觀察稻花效果最好。因此,每天中午,太陽火辣辣地直射在剛剛吐穗揚花的稻株上,他都會準時走進安江農校的水稻實驗田,去尋找天然雄性不育株。
盛夏的中午,驕陽似火,毒辣辣地烘烤著世間的萬物,正在揚花吐穗的早稻田悶熱得就像一個大大的蒸籠。
袁隆平光著頭,肩上斜挎著一隻標本夾,右手一隻鑷子,左手一隻放大鏡,他正在一朵一朵地觀察著水稻的穎花。
袁隆平逐個檢查稻穗,每隔一定距離取一株盛花稻為觀察對象,每株檢查一穗,一旦發現與正常稻花略有差異的雄蕊,就摘取一穗稻穗放進標本夾,並用圓珠筆編上號,準備帶回實驗室進一步研究。然後在該稻株的其他稻穗上套上羊皮紙袋,再在整株稻子上係一根白布條,布條上也寫上同樣的號碼。
此時,袁隆平的額上臉上,汗水在不斷地往外滲,並不斷彙聚成珠,在明晃晃的陽光下,亮晶晶地往下滾落。他上身的白襯衫已被汗水浸透,變得有些發黃;他那高高卷起的褲腿上濺滿泥漿……
此時的袁隆平,外表和一個種田的農民幾乎沒有什麼差別,但是,他全不在意。
烈日下,袁隆平沿著田壟一行行地尋覓著,他不時用衣袖胡亂擦一把臉,接著又專注地沉入放大鏡下的微觀世界。在他眼裏,除了田野裏那些正開得洋洋灑灑的稻花,世間其他的一切仿佛都已不再存在。
“哎,你快上岸,到那邊樹陰下去歇一會兒吧!我給你送涼茶來了。”忽然,田岸上傳來一聲溫柔的呼喚。
袁隆平這才如夢初醒,他抬起頭,轉過臉,看見鄧哲正撐著一把黑陽傘,提著一隻茶壺,微笑著向他走過來。
袁隆平匆匆喝完茶壺裏的水,又急忙走進稻田。
一天過去了,袁隆平徒勞無功。
第二天又過去了,袁隆平又是空手而歸。
3天過去了,袁隆平依舊是一無所獲……
袁隆平感慨地對鄧哲說,“文獻隻指出,植物中存在天然雄性不育情況,但它們的發生概率有多高,尤其是具體到水稻上,占有多大比例,則無人知曉。我現在純粹是在碰運氣,誰知什麼時候它們能幸運地碰到我的鼻子底下來呢?”
實際上,問題的難度還不僅僅在於不知道水稻中雄性不育株的發生概率,更為難辦的是,這種雄性不育株到底是“陽痿”呢,還是“生殖器畸形”,或是“病精”?它在外觀上又是怎樣的?這一切袁隆平也全然不知。
到目前為止,世界上還沒有這些記載。因此,袁隆平隻能完全憑空地通過對一朵朵水稻揚花的仔細觀察比較,來捕捉自己想象之中的雄性不育株。然後,再把那些被疑為是雄性不育株的稻穗樣本摘下,帶回實驗室去進行顯微鏡辨析和化驗測定。同時,在田間的相關稻株上做好標記,在留下繼續生長的稻穗上套上羊皮紙袋進行隔離,最後觀察其能否自交結實。隻有套袋隔離後不能自交結實的,才能被認定為真正的雄性不育稻株。
這種工作,困難之大,往往令人扼腕長歎,望而止步。
然而,麵對挫折,袁隆平卻沒有停止自己在科學王國辛勤探索的腳步。
袁隆平的臉曬黑了,他全不在意。肩頭、手臂被灼熱的陽光烤得紅腫、脫皮,他擦點藥水,又開始工作了。
在烈日下工作時間長了,時常會感到口渴難耐。袁隆平便到附近農家小院找水喝。
袁隆平先喊上幾聲,見無人回應,他知道主人不在,就走進小院,用力搖動著轆轆,從小池塘邊絞上一桶清水,然後雙手扳住桶沿,痛痛快快地喝起來。
主人回來的時候,袁隆平已經喝得肚皮溜圓。主人上下打量著袁隆平,隻見他光著腳,赤著上身,下身穿一條短褲,肋骨根根分明,腳上沒有穿鞋,上麵還沾有泥水。
主人知道袁隆平是中專學校的老師,不禁感慨地說:“袁老師,你真像是一個地地道道的‘泥腿子’!”
袁隆平咧開嘴笑了,似乎覺得十分開心。
袁隆平幹到第13天,還是沒有在稻田裏發現雄性不育株。他在失望的同時,感到非常疲倦,兩眼直冒金星。
袁隆平拖著疲憊的身體,艱難地走到田頭的苦楝樹下,身子剛靠在苦楝樹上,就失去知覺……
袁隆平醒來時,發現鄧哲眼含淚水,手拿水壺,正在向他嘴裏灌“十滴水”。
鄧哲看到袁隆平蘇醒過來,臉上露出欣喜的表情,接著,她有些心疼地說:“你中暑了。”
袁隆平笑了笑,說:“不礙事的,緩一緩就好了。”
說完這句話,袁隆平坐起身來,咕咚咕咚地喝完一壺水,然後站起來,向稻田走去。
鄧哲有些生氣地說:“你不要命啦?”
袁隆平的目光早已落在田裏的水稻上麵,他頭也不回地說:“我要跟時間賽跑呢,再不抓緊,揚花季節就要結束了……”
第16天,袁隆平依舊在栽植著洞庭早秈品種的稻田裏,一壟壟、一行行、一株株地尋找著。
突然,袁隆平把目光定格在一株稻穗上,這株稻穗的雄花花藥不開裂,性狀十分奇特。
袁隆平激動地走近這株稻穗,他手拿放大鏡,仔細地觀察著它。
過了一會兒,袁隆平忽然連聲呼喊:“鄧哲,鄧哲,快來看呀!”
鄧哲連忙跑到袁隆平麵前,問袁隆平:“你看到什麼了?”
袁隆平抑製住內心的激動,對鄧哲說:“你看,它不正是我們要找的那種雄蕊嗎?”
鄧哲連忙從袁隆平手裏拿過放大鏡,仔細看了以後,也興奮地喊道:“找到了,我們終於找到了。”