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戴松恩认为:“展望小麦非整倍体研究的未来

2019-08-11 02:20

  张玉兰、戴松恩: 《“京红1号”春小麦单体系统的育成》,《中国农业科学》1981年第3期

  《农业科技通讯》1980 年第1 期刊登戴松恩研究小麦非整倍体照片及文章。

  1980年2月,《普通小麦的非整倍体》由中国农业科学院科技情报研究所铅印,是目前国内所见最早翻译的小麦非整倍体研究著作,为国内开展小麦非整倍体研究的学者提供了重要的参考资料,不少学者从中受到启发而作出新的研究成果,如李振声院士的研究就受到这一译著的启发。

  自2015年7月开始,我们采集到戴松恩院士学术成长实物资料1043件,其中涉及小麦非整倍体研究的19件,包括关于设立该研究项目的重要意义、技术路线、历年研究工作进展及阶段性成果的手稿、著作、译文、学术交流信件等,都是很珍贵的史料。这些史料佐证了戴松恩这段历史时期的学术活动,沙巴体育平台记录了戴松恩为细胞遗传学和农业科学发展孜孜不倦、呕心沥血的工作,反映出戴松恩勤奋努力、勇开先河、不畏艰苦、坚持不懈的精神和信念。小麦非整倍体研究是具前瞻性和开创性的工作,在当时是具一定挑战性和艰巨性的。戴松恩站在科技发展的前沿,果敢承担了这一研究任务。

  小麦非整倍体是小麦染色体发生非整倍体性变化所形成的,是染色体数目偏离其基数完整倍数的小麦种质资源。小麦非整倍体在小麦遗传分析、小麦进化研究和小麦育种中都具有重要的利用价值。国际上小麦非整倍体的研究开始于20世纪30至50年代,在美国学者E.R.西尔斯(E.R.Sears)创制出全套“中国春”小麦非整倍体材料后,有了较大发展。

  1973年9月,加拿大温尼伯试验站赠送给我国农业科学代表团一套“中国春”小麦单体,由方悴农、李竞雄等人带回国。1974年,戴松恩利用这套“中国春”小麦单体材料在我国率先主持开展了小麦非整倍体研究。戴松恩指出,开展小麦非整倍体研究的主要目的是“借助于小麦非整倍体系统材料和染色体技术,进行小麦的基本理论研究,揭示其规律,并探索育种新途径”。

  从1974年开始,戴松恩带领张玉兰、杜娟等课题组成员,利用1973年引自加拿大的“中国春”单体系统、1978年从中国科学院遗传研究所和西北植物研究所引入的“中国春”双端体系统,以及作物育种栽培研究所春麦室提供的“京红1号”春小麦,经过连续7年的实验和研究,育成了“京红1号”春小麦单体系统。

  “京红1号”小麦单体系统,是我国农业科学家自主研究转育成功的第一套小麦单体系统,是我国小麦非整倍体研究的一大突破,为进一步利用其研究基因定位及创造小麦品种代换系奠定了基础,有利于揭示小麦遗传的规律和探索新的小麦育种途径。戴松恩课题组还提出了鉴定单体系统的方法和辨别标准,并揭示了转育过程中出现“单价体变迁”问题的原因,为其他学者开展小麦非整倍体研究提供了有益的参考。1984年,“京红1号春小麦单体系统的育成和鉴定”获得农牧渔业部技术改进奖一等奖。

  由于小麦非整倍体的研究属于基础理论研究,当时国内对这一研究有着各种不同的看法。有人认为应集中精力研究当时农业生产的实际问题;有人认为这是一项工作量大的理论研究,见效慢,出成果周期长;还有人认为育种就是要培育出新品种,这种理论研究可以放一放。

  戴松恩等人在开展了5年的小麦非整倍体研究后,针对人们的误解和议论,在《农业科技通讯》1980年第1期上发表了《为什么研究小麦的非整倍体》的文章。在这篇文章里,戴松恩先介绍了当时国外利用小麦非整倍体在小麦遗传学、小麦系统发育、小麦育种方面的研究进展及取得的成果,通过对这些研究内容和成果的综合分析,戴松恩认为:“展望小麦非整倍体研究的未来,肯定是有很大发展前途的。它可以更快地、有系统地弄清小麦各种性状的遗传规律及其染色体和近缘植物中染色体的部分同源关系,从而更有计划地选育出各种特殊优良的小麦新品种。所以要在小麦育种上求得飞跃发展,非进行非整倍体研究不可,才能使小麦育种技术上升为小麦育种科学。”同时,戴松恩也指出小麦非整倍体的研究“工作量大,时间长,必须明确方向,坚持下去,才能获得成功。今天下功夫,打基础,正是为了今后小麦育种工作的大发展”。因此,戴松恩认为“有必要安排一定的机构和一定的人力来进行这项研究,列为国家计划,长期坚持下去”。

  为了让国内学者更好地认识和开展小麦非整倍体研究工作,戴松恩翻译了美国学者E.R.西尔斯1954年的研究报告《普通小麦的非整倍体》(The Aneuploids of Common Wheat),这篇报告是E.R.西尔斯连续15年开展小麦非整倍体研究的成果,介绍了“中国春”小麦品种的整套非整倍体(如单体、缺体、三体、四体以及端着丝点染色体和等臂染色体系统等),叙述了单体和三体畸变型的来源,描述了七个部分同源染色体群中没群的三个非整倍体,鉴别了染色体的形态,观察并记录了单体、缺体、三体、四体的繁育行为,叙述了端着丝点染色体和等臂染色体以及它们的来源和繁育行为,记录了一些非整倍体的嵌合体,并指出了小麦遗传研究和育种研究的方向。

  1980年2月,《普通小麦的非整倍体》由中国农业科学院科技情报研究所铅印,是目前国内所见最早翻译的小麦非整倍体研究著作,为国内开展小麦非整倍体研究的学者提供了重要的参考资料,不少学者从中受到启发而作出新的研究成果。

  李振声院士认为他正是受到戴松恩这一译著的启发,引进了“中国春单体系统”,产生了建立新“蓝粒单体小麦系统”的设想,经过多年的试验和研究,最终不仅获得了蓝粒单体小麦系统,而且获得自花结实的缺体小麦系统,并建立了缺体回交育种法,探索出一条缩短远缘杂交育种时间的新途径。

  为了进一步推动我国小麦非整倍体研究工作的开展,在戴松恩的努力下,1980年3月8~12日,全国14所高等院校和12个科研单位的34名代表在北京举办了“全国小麦非整倍体研究第一次座谈会”。

  时任中国农业科学院副秘书长的戴松恩主持座谈会,并作了题为《关于小麦非整倍体研究问题》的讲话。在讲话中,戴松恩先列举了当时国内对于小麦非整倍体研究的各种不同看法,指出国内对小麦非整倍体的研究存在分歧,召开这次座谈会的一个重要目的是,在交流研究工作经验的基础上,统一认识,并明确未来20年的研究设想和5~10年的研究项目。

  戴松恩提出未来小麦非整倍体的研究内容包括小麦遗传学、进化或系统发育和育种学三个方面。随后戴松恩从理论和实践上对小麦非整倍体研究进行展望,他认为在理论上,一是从小麦种内的角度,利用小麦种内的差异产生大量的品种间代换系,主要研究影响小麦数量性状的基因及其相互作用;二是从小麦种间和属间的角度,弄清小麦染色体、近缘植物中染色体的部分同源关系,Ph和ph基因的作用等。在实践上,戴松恩指出可以根据单体分析和品种间代换系的基因分析,指导品种间杂交育种、品种间代换系和异源代换系的产生。

  最后,戴松恩认为我国小麦非整倍体的研究,前期应开展大量的细胞学工作,后期开展大量遗传工作,先产生我国的单体和品种间代换系系统,便于分析基因作用、基因相互影响以及定位,而后产生我国的异源染色体代换系和交换系。我国各科研单位需要通过分工和协作来共同推进小麦非整倍体研究的深入和发展。

  “全国小麦非整倍体研究第一次座谈会”是在戴松恩的大力推动下召开的第一次全国性小麦非整倍体研究会议。在此之前,国内学者大部分还将该研究称为“单缺体研究”,这次会议上,戴松恩提议统一修改为“小麦非整倍体研究”,并得到与会者的认可。

  通过这次会议,规范了小麦非整倍体研究课题的名称,统一了相关学者对小麦非整倍体研究的认识,明确了未来研究的基本方向和任务,也了解到小麦非整倍体研究的必要性和艰巨性,为相关学者和研究机构有重点、有选择地开展研究指明了方向,推动了小麦非整倍体研究在全国的有序发展。

  座谈会后,中国农业科学院将会议纪要寄送有关省农科院,并上报农业部转发有关省科技局和教育局,同时抄报国家科委转发有关省科委,这为当时推动小麦非整倍体研究工作在有关高等院校和有关省农科院安排落实,争取经费和人员支持,创造了良好的氛围。

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