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林建兴(个人资料简介_人物生平事迹传记)1927—

作者:主编 时间:2022年12月28日 阅读:180 评论:0


林建兴,作物遗传育种学家。育成16个高产、抗病、优质和广适应性的大豆新种质,利用它们为亲本已育成45个优良品种。发现了光能利用率高、花荚脱落率低的高产大豆基因型。开展玉米族远缘杂交与玉米种质的拓宽研究,育成高油、高蛋白、高赖氨酸和高光效超高产玉米新自交系50多个。
林建兴,1927年11月22日出生于福建省漳州市浦南镇诗朋村一个普通农民家庭。1935年前后,贫困的二舅与伯父在土匪血洗玉兰村和诗朋村时无端先后惨遭杀害。事后,全家搬到浦南镇,1937年春父亲林两送儿子和侄子上浦南小学。由于二舅与伯父的惨死,对林建兴影响很大,他痛恨政府的腐败统治,官匪勾结,残害百姓。因此,他勤奋学习,立志走 “救国为民”之路。1942年和1948年均以优异成绩毕业于浦南小学和漳州寻源中学。1948年考入福建协和大学农学院农艺系。1949年中华人民共和国成立后,他积极参加学生运动,1952年作为学生代表参加以江一真和李力为工作组组长的 “三反”、“五反” 运动的领导小组工作。1952年9月学校建党时他加入中国共产党。大学毕业后,分配在晋江农校任教,担任过副教导主任和教导主任。1955年考取留苏研究生,原来分配在莫斯科大学生物系,后因抵苏后该校未派人来接,他就随同班同学来到莫斯科季米里亚捷夫农学院。学院领导对中国留学生十分热情,要他来则安之,适逢李森科院士和植物细胞胚胎学家阿·依·阿达别卡娃都喜欢带中国研究生,在许运天的建议下,林建兴选择后者作为导师,从此决定了他从事农业科学研究的大方向。1960年林建兴获博士学位后,于12月回国,分配在中国科学院遗传研究所工作,担任课题组长,凭着一股爱国热情,同时承担两项研究课题: 一为豆类作物种间杂交与人工合成新物种,二为油用向日葵和蓖麻的育种研究。
1965年他参加以中宣部为主的四清工作队,到河北省武清县孔官屯大队开展 “四清” 运动,作为中国科学院代表参加党支部工作,参与领导农业生产。从生产中了解到天津地区只有春播的农家大豆种,大豆病毒病严重影响大豆品质,单产也很低,这对他以后从事大豆遗传育种研究有很大的影响。1966年“文化大革命” 开始后,林建兴回所接受批判,大豆组解散,大部分研究材料和资料丢失。1968年在毛主席 “抓革命,促生产”的号召下,所革命委员会同意林建兴组建大豆组。1969年他在安徽省涡阳县孙土楼大队蹲点,精心选育出一株优异的大豆杂交种6825-3,并发现了大豆花叶病与子粒褐斑密切相关。1971年他们应用电镜技术分离出线形的大豆花叶病毒与球形的烟草环斑病毒。后来进一步把大豆花叶病分为3种表型,并建立了抗病育种新技术,育成了16个抗病、高产、优质的新种质。
1975年前后他相继发现两种截然不同的大豆基因型,一为花荚脱落率高达60%—70%的京黄3号与凤交66-12,二为花荚脱落率只为20%—30%的新黑豆和耐阴黑豆,利用这些材料进行光合分析。根据研究结果,1981年提出了高光效高产大豆理想型的育种模式,利用这个模式育成2个高光效超高产品种——科丰34和诱处4号。
1981年以后国家科委组织作物育种科技攻关,他代表中国科学院参加 “六五” 大豆科技攻关组的工作。1988年他们育成的优良大豆品种——诱变30和诱变31在黄淮海地区累计推广66.7万多公顷,解决了大豆病毒病对该地区大豆生产的危害。同年7月获国务院授予的 “黄淮海平原农业开发优秀科技人员一级奖” 的奖励。1990年他被中国科学院京区党委及中央国家机关工委评为优秀共产党员,6月29日在人民大会堂出席表彰大会,受到江泽民等中央领导的接见。他于1991年10月1日起享受国务院政府特殊津贴。同年10月7日、8日林建兴与其他17位科学家参加了江泽民总书记在中南海主持召开的主题为“世界生物工程科学发展趋势和我国发展农业科学技术应采取的政策” 的座谈会,他在会上提出了 《依靠科技解决我国粮食紧张》 的建议。1990—1995年他与敖栋辉共同主持中国科学院重大项目 “主要农作物品种选育和育种新技术”。1993年退休后他加倍努力,超额完成了上述的重大科技项目,1995年主编 《作物育种与育种新技术》 一书。退休后他面临没有助手和经费匮乏的困难。他利用多年工资的节余,支持超高产大豆和玉米及玉米核不育系的研究。经过10多年的努力进一步完善了作物的高产育种理论和技术,并创建了玉米细胞质——细胞核雄性不育的育种新体系。最近他开展庭院和阳台集约育种研究,为加速塑造各种各样的高产大豆和玉米品种而奋斗不息。

探索作物远缘杂交规律


1960年林建兴从前苏联回国后,继续从事豆类作物种间杂交与人工合成新物种的研究。根据我国国情及受鲍文奎人工合成小黑麦新物种的影响,他选择栽培物种很多的菜豆属物种作为研究材料,通过栽培物种间杂交合成有用的新物种。1962年刚开始工作就遇上拦路虎,主要难题是豆类作物种间杂交的不亲和性。豇豆属的长豇豆 (Vigna sinensis sesquipeddalis) 与饭豇豆(V.cylindrica) 杂交不能成功; 菜豆属物种,如绿豆 (Phaseolus radiatus)、小豆 (P. angularis L.)、米豆 (P. calcaratus) 和广西大绿豆等彼此间杂交也很难成功。怎么办?林建兴家住城里,每天上班路上约需2小时,为了工作需要,他干脆住到中关村宿舍,一大早他就带领全班人马到试验场观察开花习性和做杂交。经过一段时间的细心观察和研究终于发现了种间杂交不成功的症结。原因是: 去雄时去掉花药后伤流太重,促使雌蕊早熟,提早开花1—2小时,致使第2天早晨授粉时去雄的母本柱头已失去接受花粉的能力,故种间杂交不成功。接着发现前一天去雄时豇豆花蕾大小从17厘米到25厘米,为解决父母本花期相遇,他们选择最小花蕾 (17—20厘米) 去雄作母本,第二天早上,去雄花朵半开时正好能接受花粉受精,种间杂交终于成功了。菜豆属种间杂交规律与此相似。经过不断改进杂交技术,豇豆属和菜豆属的种间杂交成功率从0提高到90%以上。解决了豇豆属种间杂交不亲和性后,研究工作进展顺利,获得了绿豆×米豆、绿豆×广西大绿豆和绿豆×红小豆的杂种一代,为人工合成新物种奠定了基础。根据形态特征及远缘杂交结果,他建议起源于亚洲的绿豆、小豆、米豆和广西大绿豆可独立成为一个新属——小豆属。广西大绿豆不同于绿豆,也不同于小豆属其他物种,可独立为一新种,以原名称之。
1978年林建兴、柏惠侠等最早在我国系统研究玉米族的远缘杂交。他们以玉米 (Zea mays) 为母本与鸭茅状摩擦禾 (Tripsacum dactylois) 杂交,通过幼胚离体培养,获得了不育的杂种一代,通过回交,得到结实性良好的多样杂交后代 (2n=56、46、38、36、28和20等)。以它们为父本,再与2倍体多年生类玉米(Zea diploperennis,DP) 杂交,得到三源杂种。随后再用优良玉米自交系对它们进行连续回交和复合杂交,获得了高油、高蛋白、高赖氨酸和高光效的自交系50多个。1996年育成一个高光效、高产杂交种高杂8号,已在生产中大面积推广。

创新大豆新种质与选育大豆新品种


大豆原产于中国。20世纪50年代以前,我国大豆总产和出口量均居世界第一。60年代至70年代初,我国大豆生产十分不景气,不仅单产低,品质也差,子粒褐斑重,生产的商品大豆满足不了国际和国内市场的需求。1968年所革委会同意林建兴组建大豆组,当年他派王恢鹏、邵启全去黄淮海地区调查大豆生产情况和收集种质资源,为创新种质和选育新品种做准备。自己开始配制杂交组合,他从一个优良组合 (58-161×徐豆1号) 中得到3粒杂交种子,为大豆组开创一粒种子闯 “天下” 的奇迹。
一粒大豆杂交种子的经历

1969年夏,林建兴、邵启全到安徽涡阳县孙土楼大队蹲点。6月24日种下3粒杂交种子,出苗两株,其中一株被地老虎咬死,另一株得到精心保护和管理,长势十分喜人,它的优点是高抗病毒病,粒大品质优,三粒荚占多数,丰产性好,一株收获70多克,300多粒种子,显示出它的不凡身世。正当他们喜获丰收之时,传来林彪 “一号” 命令。为了备战,下乡人员就地疏散,不得回京。他们就在四面漏风的大队部过了一个寒冬!
1970年春节回到北京,遗传所革委会宣布解散大豆组。为了保护一粒种子的优异后代,他把300多粒种子分成3份,一份寄给徐州农科所李长贤,一份给西北农学院老同学朱庆麟,自己只保留了30粒种子。
同年周恩来总理在全国棉油糖会议上对大豆及其他油料作物的生产等做了重要指示,在总理指示精神鼓舞下,林建兴写了一封信给郭沫若院长,请求立项解决大豆生产中存在的4个主要问题,即单产低、病害重、品质差和适应地区狭窄,得到院领导批准后马上开展工作。1971年春他把30粒种子种下,收获后从中选出4个优株,即6825-3-5、6825-3-6、6825-3-11和6825-3-19。一粒种子的后代终于获得了新生。
一粒种子如何闯 “天下”

1. 选育高抗大豆花叶病新品种。1972年林建兴组建大豆组,把解决大豆病毒病在黄淮海地区肆虐作为研究工作的突破口。他们最早在国内应用电镜技术分离鉴定出两类大豆病毒,一是从花叶病分离出线形颗粒的大豆花叶病毒 (SMV),二是从大豆芽枯病中分离出球形颗粒的烟草环斑病毒 (TRSV)。在我国最早证明,影响大豆品质的子粒褐斑病是由SMV侵染引起的。后来又进一步把大豆花叶病分为3种表型,即普通花叶病、矮缩花叶病和顶枯花叶病。前者可产生子粒褐斑,后二者是毁灭性病害,但子粒不产生斑驳。由于建立了一套较完整的大豆病毒病的鉴定技术,使他们较快地从6825-3-19的诱变后代中选出两个“全才” 品种——“诱变30” 和 “诱变31”。它们高抗3种类型的大豆花叶病和全抗我国8个灰斑病生理小种,粒大而圆,无病斑,品质优,商品价值高,丰产性好,能适应8—10个纬度,是我国关内主要出口品种。1983年通过北京市审定。1988年诱变30累计推广66.7万公顷,年最大推广面积20多万公顷。1986年和1989年诱变30先后获得中国科学院科技进步一等奖和国家发明三等奖。林建兴也因此于1988年获国务院一级奖励和表彰,与其他获一级奖的农、林、牧和水利专家接受李鹏总理的邀请到北戴河疗养。
2. 解决京津地区 “大豆退化” 问题。原来京津地区只有春播大豆,后来轮做制度改为一年两熟制 (小麦一大豆) 年年需从东北引用大豆品种。由于它们不抗大豆病毒病和对光、温反应较敏感、在京津种植时植株较矮小,子粒褐斑病发病率高达90%以上,农民称之为 “大豆退化” 现象。为了解决这个问题,1980年在北京成立协作组,林建兴把抗病亲本和高世代材料赠送给协作单位,中国农业科学院和北京市农林科学院相继育成中黄4号和京豆3号。林建兴等进一步育成的抗病毒病的夏大豆新品种——早熟3号、早熟14号等6个品种于80年代先后通过北京市和天津市审定,取代了东北大豆——黑河3号、黑河54及吉林3号。80年代后,他和赵存通过生态育种和抗病育种技术从地理远缘杂交组合 (诱变30×吉林3号×克拉克63) 中选出能适应10—12个纬度的 “科丰6号” 与同期育成的早熟18号又取代了早熟3号和早熟14号等,第二次更新京津地区夏大豆品种。早熟号、科丰号和中黄号系列新品种的育成终于解决了京津地区 “大豆退化” 问题,并结束了年年从东北调种的历史。
在创新材料和新品种选育过程中,林建兴等完成的科研成果: “大豆花叶病毒的分离鉴定及抗源的筛选” 及 “高产抗病优质和适应性广的大豆新品种科丰6号的选育” 先后获得中国科学院科技进步二等奖。利用科系号种质为亲本,育成41个新品种,累计推广533.3万公顷。2002年该成果 “科系号种质创新及其应用研究” 获得国家科技进步二等奖。
随着时间的推移,利用一粒种子创造的科系号和诱变号种质将继续在我国大豆品种改良中发挥更大的作用!

开拓大豆、玉米超高产育种


光合作用效率是决定农作物产量的关键因素,作物干重90%以上来自光合作用。第一次绿色革命后,科学家们把注意力转向如何提高农作物的光能利用率。1965年Moss等提出光效育种的设想,随后育种家试图通过育种手段,选择光呼吸途径中因某些酶的损伤而产生的突变性状,以提高光合羧化作用,或者围绕着筛选低光补偿点和具有高光合速率的C4途径光合系统的突变体,但以上方法均未能取得成功。关于选择单叶高光合速率品种以达到提高产量的想法曾经给人们带来了希望,70年代以来,中国、美国、日本等国家都把筛选净光合速率高的作物品种列为重要科研项目,但均未取得重要进展。究其原因,主要在于高光效育种只考虑 “源” (光合产物的积累) 中的一个因素——光合速率,忽略其他因素的作用,特别是忽略“流” (光合产物的运转和分配) 的重要作用。1968年林建兴决定从分析京黄3号库大不能高产的原因入手,研究高产大豆的产量形成与光合作用的关系。研究结果证明,京黄3号库大不高产的原因是它的花荚脱落率高达60%以上。1974—1975年他先后在吉林省农业科学院大豆资源圃和中国科学院文安干校玉米地里发现花荚脱落率只有20%—30%的新黑豆和耐阴黑豆。它们的发现为开展大豆高产机理的研究创造条件。1976—1980年他们利用花荚脱落率只有20%—30%的新黑豆和耐阴黑豆与花荚脱落率高达60%—70%的凤交66-12和京黄3号为材料进行光合分析,结果证明,前二者光合速率高,CO2补偿点低,光合产物运往豆荚和豆粒也多; 而后二者则与此相反。根据研究结果,1981年他们提出了高光效高产理想型的育种模式。1986—1990年林建兴、郝乃斌等人进一步深入研究上述问题,得到相同的结论,这表明,提高单株光能利用率 (光合产物积累多和光合产物运转分配好) 是高产大豆进一步高产的关键因素。在此研究结果基础上,林建兴提出以提高单株光能利用率为核心的超高产大豆育种技术和模式。1990年前后,林建兴、张性坦、柏惠侠等利用这个育种模式育成高光效超高产大豆新品种科丰34和诱处4号。利用它们为材料,研究超高产大豆产量的形成与光合作用的关系。光合分析结果表明,超高产大豆产量的形成与光合作用密切相关。影响光合产物积累的主要因素是叶面积系数,它对产量的形成贡献最大,其次是光合速率。研究结果证明,与光合速率有关的C3植物关键酶RuBP羧化酶以及与C4植物有关的3个关键酶活性,科丰34和诱处4号都明显高于低光效品种京黄3号。对种子植物来说,除了光合产物的积累外,光合产物的运转和合理分配对产量形成的贡献也很大。例如,在花荚脱落率低的新黑豆和耐阴黑豆每株每天运往豆荚和豆粒的光合产物为0.51克和0.53克,而花荚脱落严重的京黄3号和凤交66-12只有0.26克和0.38克。以上研究结果说明,库大是超高产的物质基础,而提高单株光能利用率是关键,只有光合产物积累多和光合产物能有效运往结实器官,才能形成库大的超高产植株。超高产大豆品种科丰34和诱处4号的育成证实了以上结论。1994年诱处4号通过国家大豆科技攻关组现场验收,成为我国第一个亩产超过300公斤的超高产夏大豆。1997年科丰34获得中国科学院科技进步二等奖。最近,他以诱处4号为亲本又育成一个早熟超高产大豆新品种——科丰14,2003年通过国家审定。它不仅是个超高产品种,也是一个优异的超高产种质。试验结果表明,它的配合力很好,可望在我国超高产大豆育种中发挥更大作用。
20世纪90年代初,林建兴把超高产大豆的育种技术应用于超高产玉米的育种研究取得重要进展。利用高光效近等位基因系与同一母本组配杂交组合。高光效组合比非高光效组合增产50%以上,分析结果表明,提高单株光能利用率 (光合杂种优势) 的增产效果等于或大于常规杂种优势,后者可用显性和超显性假说予以解释,但该假说很难解释上述的光合杂种优势现象。根据上述研究结果,他提出杂种优势的新假说——双优势假说。只有具备两种优势 (常规杂种优势+光合杂种优势) 才能构成超高产玉米杂交种。利用他们独创的测验种从许多自交系中已筛选出10多个光能利用率高的高产或超高产玉米自交系。利用它们为亲本已配制一批具有双优势的高产或超高产杂交种,其中华夏双优1号、2号和3号开始应用于生产。
创建玉米细胞质-细胞核雄性不育的育种新体系
20世纪70年代前,美国T型胞质雄性不育系杂交种的播种面积占玉米总面积的85%,后因T型胞质专化感染小斑病T小种,导致70年代初小斑病暴发流行,使玉米生产遭受巨大损失而被迫停止使用T型不育系。此后,除了寻找新的细胞质不育源外,细胞核雄性不育系的利用重新引起人们的关注。据刘纪麟(1979) 报道,目前已发现的核不育基因已有20多个,许多基因已经定位。由于细胞核雄性不育性不能稳定地遗传给后代,给它的育种利用造成很大困难。为了解决这个问题,主要采用以下两种方法: ①1973年帕特生 (Patterson) 等根据特殊的染色体畸变类型与雄性不育等位基因的连锁遗传原理,提出创造双杂合体作为核不育系的保持系。因为双杂合体生活力弱及其自交的后代分离为可育株和不育株,因此这个方法很难在生产上应用。②利用雄性不育基因与某种特征性状紧密连锁的关系来区分雄性不育株和可育株,例如利用ms-y系统 (利用第6染色体紧密连锁的不育基因ms和胚乳颜色基因y) 来生产杂交种子。由于ms和y的交换值较高,这个方法在生产上的应用还有困难。到目前为止,在国际上尚无利用玉米核不育系生产杂交种子的报道。1992年林建兴在玉米族的属间杂交组合3402 [丹340 (玉米×有稃玉米)×403-2 (玉米×摩擦禾)] 的杂种2代中发现带多花标记性状的核不育材料,即在每个雌小穗上都有三朵杂花,中央一朵为可育花,旁边两朵为胚珠败育的不育花。研究结果证明,核不育基因与多花标记性状完全连锁,初步定位在第4染色体上,是一个新发现的基因。该项研究发表在2000年 《作物学报》上,题为《带遗传标记的基因雄性不育的发现及遗传和利用研究》。林建兴、林晓怡等经过10多年的研究,已育成华核-1等6个玉米核不育两用系,并把核不育基因转入我国的主要玉米自交系。2003年已把他们育成的高光效高产杂交种——高杂8号转育成同名核不育杂交种,它是我国第一个可在生产上应用的核不育系杂交种。目前,他们已率先在国际上创建了细胞质—细胞核雄性不育的育种新体系。从2003年以后,他们将同时在生产上推出细胞质雄性不育杂交种,细胞核雄性不育杂交种及新型的质核雄性不育杂交种,将为我国乃至全球的玉米雄性不育化育种开创新局面做出贡献!

简历


1927年11月22日 出生于福建省漳州市浦南镇诗朋村。
1948—1952年 在福州大学农学院 (前身福建协和大学) 学习。
1952—1955年 任福建晋江农校教师,教导主任。
1955—1956年 在北京俄语学院学习俄文。
1956—1960年 在前苏联莫斯科季米里亚捷夫农学院学习,获博士学位。
1961—1978年 任中国科学院遗传研究所助理研究员,课题组长。
1979—1987年 任中国科学院遗传研究所副研究员,第五研究室副主任。
1987—1993年 任中国科学院遗传研究所研究员,502室主任。
1989—1993年 兼任中国科学院遗传研究所学术委员会副主任。
1993—1998年 退休,返聘,任中国科学院遗传研究所研究员。
1999年至今 组建北京华夏超级作物育种协作组。

主要论着


1 林建兴. 羽扇豆属种间杂交及其细胞胚胎学研究. 博士论文,1960年(中文本)
2 林建兴,张性坦,赵存等. 大豆花叶病毒的提纯鉴定和电镜观察. 大豆科学,1982,1 (1):53—59
3 林建兴,张性坦,赵存等. 大豆抗病毒病新品种的选育. 大豆科学,1983,2 (2): 125—131
4 林建兴,张性坦,赵存等. 电离辐射对大豆的诱变效应与诱变育种.大豆科学,1984,3 (3): 193—199
5 戈巧英,林建兴,郝乃斌等. 高光效大豆光合特性的研究: V. 不同大豆品种光合作用的光抑制. 大豆科学,1994,13 (1): 85—91
6 戈巧英,林建兴,郝乃斌等. 高光效大豆光合特性的研究: Ⅵ. 高光效大豆C4途径的探讨. 大豆科学,1994,13 (2): 139—142
7 林建兴. 作物育种与育种新技术. 北京: 科学出版社,1995
8 赵存,林建兴,张性坦等. “科丰6号” 大豆的选育. 见: 林建兴主编. 作物育种与育种新技术. 北京: 科学出版社,1995: 270—273
9 张性坦,常从云,林建兴等. 夏大豆诱处4号公顷产4500kg生理指标. 中国农业科学,1996,29 (6): 46—54
10 张性坦,陈建南,林建兴等. 超高产大豆 (诱处4号) 的某些特性研究. 作物学报,1997,23 (3): 296—300
11 林建兴,王恢鹏. 从有效利用光能的育种技术角度探讨农作物的增产潜力. 见: 牛德水主编. 农业生物研究与农业持续发展. 北京: 科学出版社,1997: 83—88
12 林晓怡,杨典洱,林建兴. 带遗传标记的玉米基因雄性不育的发现及遗传和利用研究. 作物学报,2000,26 (2): 129—133

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文章来源:主编

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