屠礼传,芝麻遗传育种专家。“河南1号”、“豫芝1号” 芝麻品种的主要育成者之一。选育成功芝麻基因雄性不育系ms86 -1及杂交种 “豫芝9号”; 开展芝麻种质资源收集保存及研究利用工作; 发明芝麻二系制种技术。在芝麻雄性不育与杂种优势利用研究等方面做出了贡献。
屠礼传,1927年8月15日出生在上海。祖籍浙江宁波,祖父屠宗华曾在宁波海关任职。父亲屠纯耕在上海经商。屠礼传曾就读于私立上海民智小学、桃坞中学初中、辅仁中学高中及沪江大学商学院工商管理系。中华人民共和国成立,他于1950年初参加工作,曾在京津的华北行政区所属机构工作。大区撤销后,于1956年被调入河南农学院 (现河南农业大学) 农学系学习。1960年毕业后被分配到河南省农业科学院粮食作物研究所工作。不久即下放到信阳地区平舆县。自1961年至1978年的18年间,他在县农科所当技术员五年,其余绝大部分时间都在生产队“蹲点”。屠礼传就在农业科学技术实践中结识了芝麻。
河南、安徽的淮北平原是我国芝麻主产区,其中平舆县被称为 “芝麻窝”。在艰苦的岁月里,每当男女老少端上一碗有芝麻叶又滴有小磨油的杂合面条时,他们脸上那种难以掩饰满足; 在严寒冬日,家里来了客人,燃上一捆无烟无灰的芝麻秸秆,主客围火取暖的温馨,绝非他人所能体验。尽管芝麻单产水平很低,可是当地老百姓年年照种不误。这无疑为当时从事基层农业科技工作的屠礼传选择芝麻科学研究事业奠定了情感基础。20世纪60年代末,通过总结多年的生产实践和科学试验资料,他提出了芝麻“七改” 栽培技术: 改晚播为抢时早播; 改铁茬为犁垡;改撒播为条播; 改稀植为合理密植; 改分枝型品种为单秆型品种; 改打叶不打顶为打顶不打叶; 改粗放种植为精细管理。
1977年,屠礼传被召回河南省农业科学院参加编写 《芝麻》一书,得以接触丰富的科技文献资料,他十分珍惜这个机会。1978年7月,他正式从事芝麻遗传育种的科研工作。1980年,他赴南京英语培训班脱产学习9个月,并被指定为高级班班长兼总班长,结业考试成绩名列前茅。
1982年4月初受农业部委派,屠礼传作为访问学者赴美国普渡大学 (Purdue University) 农学系从事作物品质改良合作研究。在John D. Axtell教授指导下,他全身心地投入工作。Axtell教授曾获普渡大学 “杰出教授” 称号,而且是农学系唯一的美国国家科学院院士。在合作研究的同时,屠礼传还选修了Axtell的高等遗传学、Herbert W. Ohm教授的作物育种学和Wyman E.Nyquist教授的生物统计学等课程。当时,屠礼传是该系第一个来自中国大陆的访问学者,他却以研究生的身份严格要求自己,按时听课、交作业和参加每月的考试。他的刻苦精神得到了教授的赞许,并给予热情的关照。Axtell教授为他提供参加农学会年会、有关学术会议和其他参观访问的机会,他先后访问了得克萨斯农工大学农学系、先锋种子公司、Asglow种子公司育种站等,特别是他在Axtell教授的帮助下,到加州大学里弗塞分校拜访国际着名芝麻学者D. M. Yermanos教授等人,令他获益匪浅,在遗传与育种理论研究以及研究手段和方法诸领域开阔了研究思路。
1984年12月受农业部派遣,屠礼传出席在意大利维维特堡召开的芝麻与红花国际专家磋商会议。这是我国第一次派员出席国际芝麻与红花会议,也开拓了芝麻科学国际交流通道。联合国粮农组织 (FAO) 官员Pineda先生、国际发展研究中心(IDRC) 油料项目主持人Omran博士等均多次访问河南省农业科学院,并曾对芝麻杂种优势利用研究提供资助,还组织以色列、美国、埃及、菲律宾、泰国等十国芝麻专家来华访问,交流信息。
他无奈20世纪60—70年代的光阴荏苒。党的十一届三中全会迎来了科学的春天。在他的倡导下,设立了芝麻杂种优势利用研究室,他亲任研究室主任; 组建了芝麻杂种优势的研究和利用及芝麻种质资源的收集、保存及利用研究两个课题组。研究室的主体队伍一直保持在5—6人,各有分工,相得益彰。
自1983年夏季起,他们坚持采取一年多代种植的方式。温室种植两个世代,8月下旬至11月下旬、3月初至5月底各种植一代; 田间试验一年三代,5月中旬至8月下旬在河南郑州的基地 (北纬34.7度),9月初至12月初在广西南宁 (北纬22.8度),1月至4月底在海南三亚 (北纬18.2度)。收获后考种,赶在5月中旬前制订出新一轮的工作计划,以便5月中下旬播种季节伊始在郑州开始实施。在屠礼传的带领下,繁重的南繁加代工作在和谐协作中有序地进行着。
屠礼传与柳家荣先生一起,先后培养了三位硕士研究生,并带出了一支积极向上勇于探索的油料作物科学研究团队。花甲之年加入了中国共产党。屠礼传还曾担任河南省作物学会第三届(1984—1987) 和第四届 (1988—1991) 理事会副理事长,第六届 (1966—1999) 理事会理事长。河南省农业科学院两次延聘,他于1999年才退休。屠礼传的贤内助梦侠,放弃了在中央民族学院的教职和酷爱的文学,带着他们的孩子来到贫穷落后的中原农村,跟随屠礼传经受贫困和苦难。
选育成功芝麻雄性不育系与杂交种
国外学者Riccelli (1964)、Murt (1975)、Dixit (1976) 和Yermanos (1978) 等曾报道,芝麻F
1代具有较强的杂种优势。国内学者在20世纪70年代中期至80年代初期,对利用芝麻杂种优势也做了探讨性研究,包括一些组合的优势测定、人工去雄制种的可行性、化学杀雄剂的筛选等。因人工去雄和化学杀雄方法的局限,未能解决芝麻杂交种生产的实际难题,芝麻F
1优势利用的研究受到挫折。
1982年夏,屠礼传在普渡大学访问学习期间,从刚出版的Crop Science杂志上看到Yermamos和Osman发表的有关芝麻基因雄性不育的研究报道。出于专业的敏感性,当年11月他就到里弗塞加州大学拜访了Yermamos教授,详细了解他们的研究情况。Yermamos教授将选育和掌握的数十个UCR系列芝麻品种(系) 和三个雄性不育种质材料赠与他。雄性不育芝麻种质据称是在委内瑞拉发现的,但一直未能引起重视,Yermamos教授的论文是对该类种质研究的首例报道。
1984年12月,屠礼传赴意大利参加联合国粮农组织(FAO) 主办的芝麻、红花育种与农艺国际专家磋商会议。他期盼再次拜会Yermamos教授,聆听他在芝麻雄性不育研究方面的新进展。可是Yermamos教授已于当年10月病逝,该项研究也中断,所幸的是他把其中部分种子赠与了屠礼传,从而使芝麻雄性不育研究有了继续发展的归宿,这不起眼的一两克馈赠种子为屠礼传及其后来者科学研究生涯增添了绚丽的光彩。
1983年夏,屠礼传带领他的研究小组,利用温室隔离条件,开始种植芝麻雄性不育材料,并进行严格的观察鉴别。结果证明: 三个雄性不育材料的雄性不育性是真实的,其不育株的雄蕊矮小,花药呈绿色、透明、无花粉; 雌蕊发育健壮,受粉、结蒴正常。这三个雄性不育材料又有所区别,一个是2心皮,闭蒴型; 一个是4心皮,闭蒴型; 还有一个是2心皮,裂蒴型。雄性不育材料的不育性受一对隐性基因(msms) 控制,不育株的不育性完全,即不育株上全部花朵均为雄性不育,雌性可育性正常,因此当接受外来花粉后,其F
1为杂合体 (MSms),全部植株均为可育;F
2则分离为可育与不育株 (比例3:1)。
验证雄性不育种质的真实性,探讨其遗传机制是工作的第一步。进一步观察发现,这些材料表现为植株较矮、叶片皱缩、开花稀少、极度感病 (病株率往往达100%) 和极晚熟 (生育期120天以上)。因此,亟待进行遗传改良。
借鉴其他作物的研究方法,屠礼传提出采用群体改良和系统选育相结合的方法。1984年夏,他们将不育材料和近20个具有丰产性、高抗逆性 (抗病、耐渍)、早熟等优良特性的地方品种组成群体,在始花期将所有雄性不育株挂牌标记。经田间调查确认无误后,到收获期将所有挂牌标记的不育株单收脱粒。为加速育种进程,将这些种子在温室繁殖,1985年将在温室收获的种子 (F
2) 再与其他优良种质组成群体,并于始花期在不育株挂牌。如此循环往复,群体内发生大量变异。然后从中选择表现优良的雄性不育株,单收脱粒,进行系统选育,使其性状稳定。对优选的株系材料进行优势测定、枯萎病抗性鉴定、主要经济性状与生育期比较,同时进行一系列测配试验。最终选育出具有实用价值的芝麻雄性不育系ms86-1。群体改良是成功的关键,育成的ms86-1在形态和特性上与原始材料已无共同之处,其株高可达2米以上,叶较窄小而平展,一叶三花,抗枯萎及茎点枯病,生育期100天左右。经配合力测定,发现与来自韩国的Danbackggae组合的杂交种表现最佳。Danbackggae除经济性状、抗病性表现优良外,最大特点是早熟,在郑州地区生育期仅85天左右。杂交种ms86-1/丹巴格,其生长极其旺盛,株高可达2.10—2.20米,一叶三花,高抗枯萎病,生育期96天左右,种子白色,千粒重3克,含油率55.8%,连续三年在国家品种区域试验的平均产量为1121.55千克/公顷,比 “豫芝4号” 增产29.52%,还有一些示范田产量高达1 500千克/公顷。1993年,该杂交组合经河南省农作物品种审定委员会审定,并命名为“豫芝9号”。
规范芝麻二系杂交制种技术体系
杂交制种的关键是繁育不育系和杂交F
1代的种子。屠礼传经过试验摸索,建立了一套规范的制种技术体系,并在生产中成功应用。
芝麻雄性不育系ms86-1的不育性受一对隐性不育基因(msms) 控制。在与其他芝麻花粉隔离的条件下,即不育群体内可育株与不育株交配时,其下一代的不育株自然是纯合的(msms),而可育株则是杂合的 (MSms),不育株和可育株的比例为1∶1。在初花期,将不育系繁殖田内的不育株挂牌标记,成熟时单收脱粒,即为不育系种子繁殖。
杂交种的生产同样在隔离条件下进行。一般种植四行母本(不育系) 两行父本,当不育系进入始花期时,需及时地按行逐株检查,凡花药白色、饱满的为可育株,须随即拔除; 所留下的为不育株,经蜜蜂或其他昆虫传授父本花粉; 成熟时母本行单收脱粒即为杂交种种子。大面积隔离制种产量一般450—600千克/公顷。每公顷制种产量可供1 050—1 500公顷大田用种需要。
屠礼传开创了芝麻杂种优势利用的一条新路子,而他更重要的贡献在于把我国的芝麻科学研究推进到世界前沿水平。他的执着追求和取得的成就得到国内外同行的钦佩和赞许。退休后,他虽然离开了科研第一线,但还常常寄语年轻人,鼓励他们在芝麻科研领域取得更大的辉煌。
简历
1927年8月15日 出生于上海。
1956年9月—1960年7月 在河南农学院学习。
1960年7月—1960年12月 在河南省农业科学院作物所工作。
1961年1月—1978年6月 任河南省平舆县农业局技术员。
1978年7月—1999年12月 任河南省农业科学院研究员、科技情报研究所所长、芝麻杂种优势利用研究室主任。
1982年4月—1983年4月 赴美国普渡大学合作研究。
主要论着
1 柳家荣,屠礼传,丁法元等. 芝麻. 郑州: 河南人民出版社,1979
2 屠礼传,陈翠云. 中国农业百科全书·农作物卷 (芝麻条目). 北京:中国农业出版社,1991
3 丁法元,柳家荣,屠礼传等. 芝麻品种——豫芝1号的选育. 农业科技通讯,1987 (6): 13—14
4 屠礼传,柳家荣,梁秀银. 芝麻杂种优势研究. 中国油料,1988 (2):8—11
5 屠礼传,王文泉,柳家荣. 芝麻杂种优势、配合力及反交效应. 华北农学报,1991,6 (4): 48—53
6 高鸿善,柳家荣,屠礼传. 核不育芝麻小孢子败育机理的细胞学研究.作物学报,1992,18 (6):425—428
7 王文泉,柳家荣,屠礼传. 芝麻对枯萎病抗性遗传的初步研究. 河南农业大学学报,1993,27 (1): 84—88
8 柳家荣,屠礼传,徐如强等. 芝麻的耐涝性与基因型及根系活力的关系. 华北农学报,1993,8 (3): 82—86
9 Tu LC. Studies on sesame heterosis and its practical use in production. Sesame and Safflower Newsletter,1993,No.8:9—16