李成荃,水稻遗传育种学家,我国南方杂交粳稻主要奠基人之一。提出用水稻数量性状的遗传距离预测杂种优势; 在国内较早开展南方三系杂交粳稻和两系杂交稻研究,选育 “当选晚2号A” 等一批BT型粳稻不育系和 “7001S” 等一批光、温敏核不育系及恢复系,为生产培育强优势的杂交水稻组合,提高水稻产量和品质做出了贡献。
李成荃,1929年3月10日出生于吉林省长春市一个知识分子家庭。家庭早期严格教育为日后成材奠定了扎实基础。1948年考入安徽大学农艺系,后遵父命改读园艺,但为农艺献身之志未移。1949年8月加入新民主主义青年团,1951年被选为安徽省芜湖市学生联合会主席,1952年后任安徽省学生联合会秘书及共青团芜湖地工委办公室副主任,任团干部6年期间自修完农学专业课,1956年如愿归队从事水稻科研工作。从归队至 “文化大革命” 结束的20年中,一半岁月在农村度过,对农业、农村、农民从知情到知心,积极参与3次水稻新品种更新活动,试验推广良种近30个,面积近千万亩; 并研究推广了单季改双季稻,冬沤改冬种,低产稻田种绿肥、以磷增氮,早稻适期早播保温育秧等单项技术,改进了传统农业种植方法,促进住点乡村水稻产量翻番。
20世纪80年代前后,三系杂交籼稻配套成功,她全力配合安徽省农业厅在全省试种推广,承担组合的引种鉴定示范、组织南繁、制种、栽培技术研制、技术培训、资料编撰等工作,使我省杂交籼稻从1976年试种133.3公顷发展到1979年10.4万公顷,90年代至今发展到种植面积稳定在120余万公顷,占水稻种植面积的半壁江山。
1977年又将水稻杂种优势在籼稻上的成功经验和关键基因引入三系杂交粳稻育种,实现粳三系配套并成功应用于生产,有4个粳杂优质米组合由美国园环公司和中国种子公司组织在意大利和日本试种成功,使成果走出国门挣取了外汇。她也于1988年被聘为农业部杂交水稻专家顾问组成员和南方杂交粳稻科研推广协作组副组长,在更大区域内推进杂交水稻新成果转化为生产服务。
1979年受刘来福《小麦数量性状的遗传距离测定》 一文的启发,她和徐静斐共同主持研究 “水稻数量性状的遗传距离测定及其在预测杂种优势上的应用”,并获得成功,填补了国内用多元分析法预测水稻杂种优势的空白。
湖北光敏核不育水稻农垦58S的发现,为杂交水稻从三系法发展两系法提供了可能。她于1984年冬引进,带领课题组选育了一批光敏核不育系和两系杂交稻组合,其中粳型光敏核不育系7001S选育与应用研究居国内领先,已被诸多省份引进作基础研究与配组利用。为保持我国杂交水稻的国际领先地位做出了贡献。为此,她于1993年获 “863计划” 先进个人奖,1994年被选聘为两系杂交水稻专题的项目专家。
粉碎“四人帮” 以后,和其他知识分子一样,李成荃受到党和政府的信任、关怀和重视。1983年,在她54岁时光荣地加入中国共产党,实现了她梦寐以求的愿望。她把满腔激情,化为巨大的精神动力,她把对党的热爱,倾注于忘我的拼搏之中。1983年6月—1986年任安徽省农业科学院副院长,1986—1993年任安徽省农业科学院院长。
李成荃除历任上述职务外,现任安徽省农业科学院名誉院长,安徽省遗传学会副理事长。还任第八、第九届全国政协委员。先后获全国农业劳动模范、全国及省 “三八” 红旗手、中组部优秀领导干部等荣誉称号。
积极参与水稻3次品种更新和三系杂交籼稻的研究与推广
近40年来,我国水稻育种经历了3个重要的时期: 即地方品种整理和评选利用,矮化育种和杂交稻育种。我国的矮化育种开创于20世纪50年代后期,60年代初育成一批半矮秆高产品种,基本上解决了由于密植、中肥和自然灾害引起的倒伏减产问题,从而大幅度提高了品种的增产潜力,使我国水稻育种从此进入新纪元。在矮化育种的基础上,培育成功三系杂交稻,有效地利用水稻杂种优势,进一步大幅度提高水稻品种的增产潜力,是我国20世纪70年代的重大创举。她在这3次水稻品种更新过程中发挥了重要作用。试验推广良种近30个,面积近千万亩; 在淠史杭灌溉区驻点期间,研究推广了单季改双季稻,冬沤改冬种,低产稻田种绿肥、以磷增氮,早稻适期早播薄膜保温育秧等单项技术,改进了传统农业种植技术,促进驻点乡村水稻产量翻番。
1976年三系杂交籼稻在湖南率先配套并试种成功,她带头引种示范,负责安徽省第一批不育系种子的引进繁殖制种和首次组织南繁,研究了杂交籼稻在安徽种植的适宜组合和栽培技术,并通过技术培训、资料编撰和现场指导等方式传授技术,使安徽省杂交籼稻从1976年试种133.3公顷发展到1979年10.4万公顷,于1979年获安徽省政府二等成果奖。1996年以后全省杂交水稻种植面积已稳定在8万公顷 (120余万亩),占水稻总面积的50%以上,20年来累计推广1 067万公顷,增产稻谷80.5亿千克,她还主持了安徽省 “六五”、“七五”、“八五” 杂交水稻育种攻关项目,带领课题组成员团结奋战,育成一批抗白叶枯病、米质优良的协优63、协优78039等组合,累计推广面积214.3万公顷,增产稻谷16.1亿千克。
利用遗传距离预测水稻杂种优势
1979年初,李成荃等赴湖北省参加第7次全国杂交水稻科研协作会。从会上介绍的情况看,她深感杂交水稻的迅猛发展,在应用上居于世界领先地位,但是有关遗传和育种理论的研究还比较薄弱,尤其在强优组合选配上,由于无法预测优势,不得不采取大量配组,大量测交逐一鉴定的 “笨办法”。这样做,存在盲目性,选育效率低。为了寻求合理选配亲本的方法,广大农业科技工作者利用线粒体互补、酵母培养和同工酶分析等方法作了预测杂种优势的探索,但都有一定的局限性。她和徐静斐通过对多种方法的论证、比较,决定借鉴测定数量性状遗传差异的多元分析法,进行杂种优势预测的探索。多元分析法应用于生物科学是20世纪70年代才开始的,刘来福等率先应用于小麦,而在水稻,尤其在杂种优势预测方面还是空白,这是个高起点、高难度研究课题,要攻下这个难关,困难是很大的,必须多学科协作。于是,她们决定组织遗传、育种、数学和计算机等学科的教学、科研人员,发挥多学科的优势,协作攻关。当时她已担任所里的领导职务,社会兼职多,学术活动多,但她却挤出时间撰写设计方案,下田观察记载,至于统计、分析等室内工作,几乎都是在节假日或晚上完成的。经过3年5季4个点的田间试验,种植了有代表性的160个籼粳稻品种,取得了对8个数量性状考种计算出的160万个数据,得出4 220对亲本间的遗传距离,预测了239个强优组合,1980—1981年对其中的137个组合作实际种植验证,符合率达80%以上。这一方法的成功,填补了国内用多元分析法预测水稻杂种优势的空白,受到同行的公认。获1981年农业部技术改进一等奖 (第二完成人),论文在国际会议上宣读,成果编入8本专着,被10多家教学科研单位引用于谷子、玉米、棉花、甘薯等作物和家蚕上均取得很好的效果。
南方杂交粳稻的奠基人之一
为了适应双季晚稻御寒高产的要求,她又向新的目标进发,承担 “六五”、“七五” 南方杂交粳稻新组合选育国家攻关课题。一个新组合的育成,一般要经8—10个世代,还要加上3年的区试和中间试验,至少需要10年时间。为了加快育种步伐,要到海南加代,1年当作2年用。海南条件十分艰苦,她与其他同志一样要承担几亩田的劳作。上万份材料要逐一观察记载。经过5年10季的努力,先后回交转育成BT型粳稻当选晚2号A、80-4A等10个不育系和C堡、皖恢3号、皖恢9号和82022等5个恢复系,实现南方稻区粳三系配套,育成第一个高产多抗、优质的杂交晚粳新组合——当优C堡,通过安徽省品种审定,被农业部评为全国优质粳米,于1986年获安徽省科技进步二等奖。此后,又相继育成六优C堡、当优82022、六优82022、当优9号和80优9号5个杂交粳稻组合,有4个被评为国 (省) 优质米,1991—1996年累计推广19.4万公顷,增产稻谷1.46亿千克。有4个粳杂优质米组合由美国园环公司和中国种子公司组织在意大利和日本试种成功,为此1993年秋日本三井 (RAMM)杂交水稻公司两次派专家来安徽与省农业科学院签订杂交粳稻在日开发3年的合同,使成果走出国门。她也于1988年被聘为农业部杂交水稻专家顾问组成员和南方杂交粳稻科研推广协作组副组长。自1988年南方粳杂协作组成立以来,她积极配合组长马岳努力工作,试种面积逐年扩大,7年迈了七大步,据统计到1996年种植面积扩大到18.0万公顷,为1988年6666.7公顷的27倍。为此,受到农业部的肯定。
1985年为了在杂交水稻的组合选育上达到高产和优质兼顾,她主持研究了杂交粳稻品质性状的遗传规律,通过产量性状和品质性状间的典范相关分析,提出选厚而不宽的中等谷粒有利于产量和品质同步改善,而降低垩白米率又是改良品质的关键,这一研究结果在杂交粳稻上取得明显效果,4篇论文发表后也获得专家们的好评。
两系杂交水稻的育成和开发
湖北光敏核不育水稻农垦58S的发现,为杂交水稻从三系法发展两系法提供了可能。两用不育系为光温敏感型,在夏季日长14小时、23℃以上表现稳定不育可用来制种; 春秋季日长短于13小时45分、23—24℃以下能自交结实繁衍不育系,可一系两用,无需保持系,比原有三系的两次异交产种程序简化,成本降低。她又敏锐地察觉可能是新的增长点,于1984年冬引进,带领课题组又开始了实用光敏核不育的选育。由于工作起步较早,有一定的工作基础,1987年中标加入 “863-101-01两系法水稻杂种优势利用研究” 专题,承担了两系法品种间杂种优势利用及光敏核不育基因研究课题。通过 “七五”、“八五”、“九五” 期间的研究,育成7001S等4个粳型光敏核不育系,70优9号、70优04、70优双九共3个两系杂交粳稻组合,其中 “粳型光敏核不育系7001S选育与利用研究” 居国内领先,于1994年获安徽省科技进步一等奖。她本人于1993年获 “863计划” 先进个人奖,1994年被选聘为863-101-01专题的项目专家。1996年被原国家科委、国防科工委评为 “863计划” 先进集体,1997年2月课题组受到安徽省人民政府通令嘉奖。
为使两系杂交稻尽快完成工程化技术配套加以推广应用,于1997年创建安徽华安两系杂交稻发展有限责任公司,与安徽省种子公司、安徽省农业科学院水稻研究所、安徽省投资公司和安徽省科伟公司4家股东协同,实行育种、产种、经营、服务一体化运行的应用创新机制,实现了产业化。
两系杂交粳稻率先应用之后,她又带领课题组开始两系杂交籼稻的研究,先后育成了低温敏2301S和399S及光敏型抗3418S 3个籼型核不育系,育成中籼型两系杂交稻华安3号、2301S/H7058和两系杂交晚籼2301S/288 3个新组合,并通过安徽省品种委员会的审定。
由于两系不育系可以自交结实,故制种风险比三系不育系大,技术难度大,必须严格界定制种的安全期,以确保种子纯度。故从1994年开始,她带领课题组一面继续进行不同类型不育系及其组合的选育,一面对育成的不育系及组合在安徽的核心种子生产技术、繁殖和制种安全、高产技术进行配套研究和开发应用。其中两系杂交粳稻种子生产安全技术体系已经成熟并用于生产; 两系杂交籼稻种子安全生产技术也取得显着进展。综合38年的气象资料和15年育性观察结果 (合计53年),明确了安徽省合肥地区粳型不育系制种最安全的育性敏感时期为7月20日一8月10日,此时期的旬均温29℃,最高和最低旬温分别为32℃和25℃,日长14小时以上,在此时段内粳稻制种安全概率可达100%; 选择相应的安全抽穗扬花期在8月10日—25日,最佳为8月15日—20日。借鉴于粳型两系杂交稻种子安全技术的成功经验,探索出籼型温敏不育系育性敏感时期为幼穗分化阶段的雌雄蕊原基分化期至花粉内容物充实期,即4—7期,比粳型光敏不育系相应推迟1期,在抽穗前11—16天,安全不育的温度指标为≥23℃,相应的安全育性敏感时段为7月25日—8月14日,即比粳稻推迟5天左右。此项研究丰富了杂交水稻育种栽培学、种子繁育学内容,推进学科的发展,本成果相关资料先后被《两系杂交水稻理论与技术》、《杂交水稻学》、《现代中国农业科学专着集》 等5部专着编人。该项成果获2002年度安徽省科学技术奖二等奖。
勤奋工作、严谨治学的楷模
李成荃的最大愿望就是振兴安徽的农业科技事业,为社会多做贡献。她把个人的理想和追求融入在党的事业和人民的需要之中,产生永不枯竭的力量源泉。她一心扑在科研事业和工作上。常说: “党和人民给我的太多,而我为党和人民做的贡献却太少,我所能报答党和人民的,唯有多吃苦,多出力,奋力拼搏。” 作为一名农业科技工作者,她用血汗浇灌着科技之花; 作为一名领导干部,她用自己的言行为党的形象增光添彩。她的时间总是安排得很紧,一早上班,中午随便在办公室吃一点,晚上才回家。以前每次去海南试验点,途中要1周时间,还几经转车换船,上上下下,疲倦不堪,可她一到那里,便深入试验现场,解决科研中的实际问题,顾不上休息。在任安徽省农业科学院院长期间,工作更加繁忙,课题组经常中午碰头,交流课题执行情况,或讨论,或下田,形式不拘。由于晚上比较安静,她就查资料,写文章。她的大部分学术论文都是在晚上或节假日完成的。
治人先律己是她的一条原则。她率先在自己的课题组里让“小字辈” 挑重担,既放手让他们去干,又耐心传帮。最后不仅出了成果,而且带出一批科技骨干,课题组承担国家 “十五”科技攻关计划和 “863计划” 超级杂交稻课题都由年轻人主持,这批青年科研骨干目前已活跃在杂交水稻研究领域的前沿。在成果的排名上,她总想让 “小字辈” 排在前面,自己往后排,甚至不排。如她主持选育抗白叶枯病、米质优良的三系杂交籼稻新组合获两个省级一等奖,均未排名,还有2002年获得的安徽省科学技术奖二等奖——安徽省两系杂交水稻 (粳稻) 种子生产安全技术与应用研究,也没有排名。从事水稻育种每年冬季要去海南加代繁殖,在十分艰苦的环境下工作。她身体力行,几乎每年都去海南实地工作,并总是吃住在试验点上,与科技人员和工人们在一起。平时在机关从不搞特殊化,不谋私利。她关心他人胜过关心自己。每当同事生病或遇到困难,她都抽空探望,宁可自己节衣缩食,也要买点营养品慰问。对于来访客人,不分职位高低,她都热情接待。
李成荃治学严谨,她对科研工作要求十分严格。坚持发表文章必须对科学和生产负责,每个试验数据必须准确无误,试验报告要言之有据。杂交水稻中间试验,除了听有关汇报外,尽量到现场了解生长情况。除了观察正常年景杂交水稻生长情况外,还带领课题组的同志利用特殊气候年份到各地试验点了解杂交稻生长情况。70多岁高龄的她,还经常坚持下田间、跑地头,掌握了大量第一手资料。细看、多问、勤记是她一贯的作风。年轻人请她修改的论文或其他材料,她都认真修改,字斟句酌,有时为一个数据要查好几本参考资料。
李成荃的着作和学术论点,能经得起实践和历史的考验,与她严谨治学,深入实际的学风是分不开的。勇于献身的思想,实事求是的作风,是她取得科学成就的保证。
李成荃思维敏锐,始终站在学科的前沿,抓住新的增长点。她的工作经历和研究成果的历史与我国杂交水稻发展史同步。近年来,分子生物学研究发展日新月异,为进行水稻分子育种提供了可能。她正推动课题组将现代分子生物学技术、转基因技术的成果用于杂交水稻的育种。
李成荃从事水稻科学研究近50年,主编或参与撰写出版的专着6部,在国内外发表论文60余篇,其中3部专着、10篇论文及科普作品获奖。并多次参加国际水稻和杂交水稻会议,为宣扬我国杂交水稻的成就做出贡献。
简历
1929年3月10日 出生于吉林省长春市。
1948—1951年 在安徽芜湖市原安徽大学农学院园艺系学习。
1951—1952年 任芜湖市学生联合会主席。
1952—1956年 任共青团安徽省委学校工作部秘书及芜湖地工委办公室副主任。
1956—1959年 任原安徽省科研所 (原中科院安徽分院) 农业生物室水稻技术员。
1959—1977年 任安徽省农业科学院作物所水稻研究室主任。
1978—1983年 任安徽省农业科学院作物所副所长,1979晋升助理研究员、主持省杂交稻育种攻关项目。
1983—1986年 任安徽省农业科学院副院长、副研究员,继续主持省上述攻关项目。
1986—1993年 任安徽省农业科学院院长、党组副书记,1987晋升研究员,继续主持省上述攻关项目。
1987一 承担国家863高技术计划两系法杂交稻育种及成果应用开发研究。
1994— 任安徽省农业科学院名誉院长、水稻所研究员。
主要论着
1 李成荃,严企松. 水稻高产、优质、多抗育种及杂种优势利用. 见:杨纪柯,赵伦一,李成荃等主编. 作物育种. 合肥: 安徽科学技术出版社,1987: 187—231
2 李成荃. 杂交稻、浅水勤灌、间歇灌溉、稻作病害、稻作虫害、稻田杂草、寒露风共7个条目. 见: 中国农业百科全书农作物卷 (上)、(下).北京: 中国农业出版社,1991: 792,447,247,119,121,114,221
3 严企松,李成荃,苏泽胜. 安徽的水稻. 见: 熊振民,蔡洪法,闵绍楷等主编. 中国水稻. 北京: 中国农业科学技术出版社,1992: 354—370
4 季烽主编,李成荃、吴家道,等副主编. 生物工程进展. 北京: 中国科学技术出版社,1994
5 李成荃,汤述翥,周承恕等. 雄性不育与杂种优势利用概论、两系杂交水稻的种子生产技术二章. 卢兴桂,顾铭洪,李成荃等编着. 两系杂交水稻理论与技术 (863生物高技术丛书). 北京: 科学出版社,2001: 1—18; 171—194
6 李成荃,刘垂瑜. 粳稻数量性状的遗传距离测定及其在杂种优势上的应用. 湖南农业科学,1981 (1): 15—20
7 李成荃,昂盛福. 粳稻的杂种优势与遗传距离研究. 见: 傅相全主编.杂交水稻国际学术讨论会论文集. 北京: 学术期刊出版社,1986:379—384
8 Genetic Distance and Heterosis in Japonica Rice.In: Hybrid Rice,Manila,Philippines: International Rice Research Institute,1988: 257
9 李成荃,孙明,许克农等. 杂交粳稻品质性状的遗传研究: Ⅰ. 碾米品质与籽粒外观性状的相关和通径分析. 杂交水稻,1988 (4): 32—34
10 李成荃,袁勤,程岩等. 杂交粳稻品质性状的遗传研究: Ⅱ. 食味及营养品质的相关和通径分析. 杂交水稻,1988 (6): 32—35
11 李成荃,程岩,袁勤等. 杂交粳稻品质性状的遗传研究: Ⅲ. 主要品质性状的配合力分析. 杂交水稻,1989 (1): 35—39
12 李成荃,许克农,王守海等. 水稻亚种间杂交组合的产量优势和选育对策. 见: 两系法杂交水稻研究论文集. 北京: 中国农业出版社,1992: 809—818
13 程融,孙明,李成荃 (执笔). 杂交粳稻品质与产量性状间的典范相关分析. 生物数学学报,1994,9 (5):44—48
14 李成荃,卢兴桂,袁隆平等. 两系杂交水稻杂种优势利用研究: 十年攻关 成效显着. 中国生物技术的崛起. 北京: 中国生物工程开发中心生物领域专家委员,1996: 24—43
15 李成荃,王守海,罗彦长等. 两系杂交粳稻育种及种子产业. 中国农学会,中华人民共和国农业部农业司,中国种子集团公司主编,种子工程与农业发展. 北京: 中国农业出版社,1997: 231—236
16 Two-Line Japonica Hybrid Rice Breeding and Seed Industry. In: Chinese Association of Agricultural Science Societies and Department of Agriculture Ministry of Agriculture,P. R. China and China National Seed Group Corporation eds. Seed Industry and Agricultural Development. Beijing: China Agriculture Press,1997:491
17 李成荃. 三系和两系杂交水稻育种进展. 作物杂志,1998 (3): 3—6
18 Li Chengquan,Wang Shouhai,Luo Yanchang et al. Japonica PGMR7001S and Its Hybrid Combinations Breeding. In: Luo Runliang,Cao Xiaobing,Liao Fuming et al. eds. Proceedings of the International Symposium on Two-line System Heterosis Breeding in Crops,Changsha: China National Hybrid Rice Research and Development Center,1997: 170—175
19 李成荃,杨赞林. 作物遗传育种研究回顾与展望. 见: 王秀智主编.世纪之交的安徽科技进步与学科发展. 合肥: 安徽科学技术出版社,2000: 514—521
20 李成荃,罗彦长,杜士云等. 两系杂交中籼华安3号的主要特性与高产栽培技术. 杂交水稻,2000 (3): 31—33
21 李成荃,王守海,罗彦长等. 安徽省两系杂交水稻种子生产安全技术与应用研究 (Ⅰ) ——粳型光敏核不育系的育性研究. 安徽农业科学,2002,30 (1): 1—3
22 罗彦长,王守海,李成荃等. 应用分子标记辅助选择培育抗稻白叶枯病光敏核不育系3418S. 作物学报,2003,29 (3): 402—407