一株偶然發(fā)現(xiàn)的小麥雄性不育母本，一次小麥染色體上成功的基因定位，最終選育出珍貴的雄性不育小麥。歷時(shí)17年，中國(guó)兩代農(nóng)業(yè)科學(xué)家的重大研究發(fā)現(xiàn)，正在開(kāi)啟著世界小麥遺傳雜交育種新篇章。
5月19日一大早，中國(guó)農(nóng)科院作物研究所研究員劉秉華就領(lǐng)著100多名來(lái)自黃淮海麥區(qū)的種子經(jīng)銷商，在河南省延津縣連續(xù)查看了兩塊千畝育種麥田。“不論是輪選988、中育12等正在推廣的10多個(gè)品種，還是國(guó)內(nèi)50多個(gè)單位加緊選育的品系，這些小麥都有一個(gè)共同的‘母親’——矮敗小麥。它們都是用比傳統(tǒng)人工授粉雜交育種效率高出數(shù)百倍培育出來(lái)的優(yōu)秀麥種。”劉秉華說(shuō)。
1972年，當(dāng)時(shí)國(guó)際上正號(hào)召利用雜種優(yōu)勢(shì)提升作物育種效率。一天，山西太谷縣女青年高忠麗在麥田偶然發(fā)現(xiàn)一株奇特的小麥：它的雄性敗育徹底，花藥黃白色、呈小箭頭狀、內(nèi)無(wú)花粉粒；雌蕊發(fā)育正常，開(kāi)花時(shí)穎殼張開(kāi)角度大，柱頭外露。經(jīng)過(guò)授粉，這株麥子結(jié)下了籽實(shí)，次年種下收獲小麥百余株，但只有一半是不育株。第二年、第三年，仍然如此。為揭開(kāi)這個(gè)謎團(tuán)，高忠麗來(lái)到中國(guó)農(nóng)科院作物研究所，找到了劉秉華的導(dǎo)師鄧景揚(yáng)先生。
經(jīng)過(guò)反復(fù)研究查詢，鄧景揚(yáng)終于給出了鑒定結(jié)論，將這株小麥定名為太谷核不育小麥。劉秉華說(shuō)，這株小麥的意義非同尋常，因?yàn)楫?dāng)時(shí)世界上還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)如此徹底敗育的小麥。1980年，鄧景揚(yáng)在《作物學(xué)報(bào)》刊發(fā)這一研究成果，認(rèn)定太谷核不育小麥屬顯性不育，受一對(duì)顯性基因控制。
核不育的原因找到了，但這個(gè)基因究竟在小麥21對(duì)染色體的哪一對(duì)上呢？有著作物遺傳學(xué)濃厚興趣和學(xué)術(shù)功底的劉秉華利用染色體組定位和端體分析一套新的定位程序和方法，將太谷核不育基因定位在4D染色體短臂上，距離著絲點(diǎn)31.16個(gè)交換單位處。
完成基因定位后，下一步該做的就是在小麥生長(zhǎng)期就能區(qū)分出哪些是雄性不育麥株，免除浩繁的人工鑒別、授粉之苦，提高授粉育種效率，實(shí)現(xiàn)雜交麥種的多產(chǎn)快繁。
為解決這個(gè)問(wèn)題，劉秉華數(shù)年寒暑都是和試驗(yàn)田里那些掛著標(biāo)記的麥子一起度過(guò)的，他相信麥田會(huì)有奇跡發(fā)生。終于在1989年5月的一天下午，試驗(yàn)田里一株雄性特征完全消失、穎殼大大張開(kāi)的小麥讓劉秉華欣喜若狂：“就是它了。它就是我們想要的。”經(jīng)過(guò)321株到3428株、再到5216株、直到8785株的4輪篩選，劉秉華終于以株高不足30厘米的矮變一號(hào)小麥為標(biāo)記性狀供體，通過(guò)雜交、測(cè)交和細(xì)胞學(xué)研究，從測(cè)交后代群體中篩選出了具有矮稈性狀標(biāo)記的太谷核不育小麥。這株矮稈不育小麥，用其它小麥品種授粉，其后代群體中能分離出一半矮稈株，表現(xiàn)為雄性不育，一半非矮稈株，表現(xiàn)為正?？捎?。由于群體中的矮稈株都是雄性敗育的，因此被正式命名為“矮敗小麥”。
矮敗小麥的誕生，為小麥育種打開(kāi)了一方新天地，通過(guò)它授粉雜交育出的非矮稈小麥，株形、種性、抗性、耐性等均表現(xiàn)不俗，受到國(guó)內(nèi)外贊譽(yù)，2010年國(guó)家授予“矮敗小麥育種技術(shù)”科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，劉秉華是該項(xiàng)成果第一人。
對(duì)小麥品種的評(píng)價(jià)，最具說(shuō)服力的是基層的聲音。在延津縣的矮敗小麥觀摩示范田，一位種麥大縣的種子經(jīng)銷商告訴記者，現(xiàn)在農(nóng)民種麥選種不將就，首先了解示范田里麥子的長(zhǎng)相，再?zèng)Q定來(lái)年換什么品種。就拿這里的矮敗小麥來(lái)說(shuō)，單講株高、抗倒伏性，就符合當(dāng)今機(jī)械收割的條件，開(kāi)鐮時(shí)遭遇風(fēng)雨，麥子也不倒伏，不會(huì)耽誤收成。(本報(bào)記者 孫維福)
