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追忆国际卓越小麦育种家拉贾拉姆

2021-12-17邢清清HansJoachimBraunMartenvanGinkel何中虎

麦类作物学报 2021年6期
关键词:拉姆小麦品种

邢清清,王 馨,Hans Joachim Braun, Marten van Ginkel,何中虎

(1.北京理工大学国际交流合作处,北京 100081; 2.中国农业科学院作物科学研究所,北京 100081; 3.国际玉米小麦改良中心,墨西哥 56100; 4.国际干旱地区农业研究中心,黎巴嫩)

20世纪60年代兴起的绿色革命在为解决全球粮食问题做出重要贡献的同时,使得一批甘于奉献的育种家将追求科技进步和服务发展中国家的人道主义精神传播到国际农业界。历史上最具影响力的小麦育种家之一,世界粮食奖得主、国际玉米小麦改良中心(Centro Internacional de Mejoramientode Maizy Trigo,CIMMYT)小麦项目第二代学科带头人桑贾亚·拉贾拉姆(Sanjaya Rajaram,同事同行都亲切叫他Raj,中文简称为拉贾)博士因培育高产抗病广适新品种,为提高世界小麦生产水平,减少全球饥荒做出了杰出贡献,也为中国小麦育种和人才培养做出了重要贡献。1972年以来,拉贾拉姆先后担任CIMMYT小麦育种课题组主持人、卓越科学家、小麦项目主任及国际干旱地区农业研究中心基因资源项目主任等职务。1976-2001年,他先后培育了481个高产抗病优质广适小麦新品种,在51个国家推广种植6 000万hm2。他培育的品种使小麦绿色革命的辉煌从1980年代延续到21世纪初,使全球小麦总产量增加了2亿多吨。除此之外,拉贾拉姆引领的小麦育种研究突破了意识形态和国界差异。由于他领导得力,获得全球同行信任,显著扩大了全球小麦协作网络,使得小麦品种资源的收集、试验和交流渠道更加畅通,加速了高产小麦品种培育和全球推广,使全球小麦产量的提高速度领先于人口增长速度[1-2]。

拉贾拉姆的贡献被世界各国广泛认可,他的成功经历被称为印度农村穷苦孩子成长为世界农业巨人的传奇故事。1992-2015年,他获得了印度、墨西哥、中国、土耳其、美国、英国、澳大利亚等10多个国家的40多个奖项和荣誉称号。其中代表性的奖项包括获得2014年世界粮食奖、印度授予海外人士的最高荣誉—普拉瓦西·巴拉蒂亚·萨姆曼奖、中国政府友谊奖、由美国农学会和美国作物学会共同颁发的会长奖、伊朗颁发的赫瓦里兹米国际奖、危地马拉颁发的奎萨尔勋章等等。2021年2月17日,拉贾拉姆因罹患新冠肺炎在墨西哥不幸逝世,享年78岁。CIMMYT为纪念他为世界小麦育种做出的杰出贡献,将位于墨西哥托卢卡的小麦实验站更名为“桑贾亚·拉贾拉姆实验站”(另一实验站于2012年更名为诺曼·布劳格实验站)。本文谨回顾拉贾拉姆博士的生平、育种成就、对中国小麦育种的贡献及其高尚品格,以纪念这位世界小麦育种先驱[1]。

1 生平概况

拉贾拉姆1943年出生并成长于印度北方邦瓦拉纳西附近的一个小村庄的普通家庭,是村里为数不多的受教育的孩子之一。他勤奋学习,通过奖学金资助在印度戈勒克布尔的大学获得农学学士学位;之后在新德里的印度国家农业研究所师从著名农学家史瓦密纳坦(M.S.Swaminathan)等人,获得植物遗传育种学硕士学位;在澳大利亚悉尼大学获得植物育种学博士学位之后,他在印度进行了六个月的博士后研究。1969年,拉贾拉姆加入CIMMYT,开始在诺贝尔和平奖获得者、“绿色革命之父”诺曼·布劳格的团队中工作。先是进行博士后研究,两年后晋升到遗传学家岗位。1972年拉贾拉姆年仅29岁时,就被布劳格任命为CIMMYT小麦育种课题组负责人;1996年升任为CIMMYT卓越科学家(50年来共8人获此殊荣),并被任命为国际小麦项目主任[1-2]。

拉贾拉姆带领CIMMYT团队进行高产抗病小麦育种研究,领导了国际小麦生产的第二次绿色革命,一直持续到2003年。他从2005年开始担任国际干旱地区农业研究中心(International Center for Agricultural Research in the Dry Areas,ICARDA)生物多样性和综合基因管理项目主任,于2008年正式退休。退休后,他担任CIMMYT和ICARDA特别科学顾问,并成功创办了小麦育种公司。近年来,拉贾拉姆博士还担任墨西哥西北部亚克流域基金会主席,通过非营利基金会植树造林并用本地树木重新造林,从而改善墨西哥索诺拉州的环境[1]。

2 国际育种成就

2.1 育种方法创新

拉贾拉姆从1969年到2021年一直从事小麦育种工作,在布劳格工作的基础上,他善于开拓创新,实现了CIMMYT小麦育种全球化。他对育种技术和方法的主要贡献可概括为以下四个方面。一是通过冬春杂交大幅度提高产量和适应性。他是大规模开展小麦冬春杂交育种的先驱,通过国际合作实现了小麦产量、抗病性和适应性的突破。二是成功培育持久抗性品种。国际上有关持久抗性的学术研究始于20世纪50年代,但缺乏有目的的育种应用。拉贾拉姆利用中等或微效慢锈的兼抗基因如Lr34/Yr18/Sr57/Pm38,成功培育兼抗型成株抗性或持久抗性品种(即一个基因兼抗三种锈病和白粉病等,且抗性不因小种变异而丧失),减少小种特异性主效抗性基因的使用,培育的“慢锈性”小麦品种Pavon 76等在世界各地推广。三是建立了小麦抗逆育种方法。通过与巴西和美国合作,形成了品种耐酸性土壤筛选技术,明确其遗传基因,将耐酸性土壤特性转入高产小麦品种中,提高了产量潜力和稳定性;通过与西亚、北非和ICARDA的合作,以及开发利用人工合成小麦等,显著提高了小麦品种的耐旱性和适应性。四是开发国际小麦育种信息系统(International Wheat Information System)。该系统不仅方便全球遗传育种信息交流,还扩大了全球小麦评价测试系统,有助于筛选产量潜力高、抗病性和抗逆性优良的小麦新品种,实现了CIMMYT种质资源库-小麦育种课题组-国际试验圃的标准化和信息化管理。他与同事和学生合作发表学术论文419篇,其中119篇在国际期刊发表[1-2]。

2.2 品种国际影响

据CIMMYT资料,1976-2001年间,拉贾拉姆先后培育了481个高产抗病优质广适小麦新品种。通过冬春杂交培育的高产广适组合Veery(组合代号为CM33027,KVZ/BUH/KAL/BB,CIMMYT只命名组合,不审定或命名品种)在30个国家共审定了60个品种,表现高产抗病节肥,叶子持绿,耐热节水,适应性非常广泛,在水浇地和旱地表现都特别优异。1985年该组合在全世界年种植面积约为1 000~2 500万hm2,其中巴基斯坦的PAK 81约600万hm2,墨西哥80%的小麦面积为Veery组合品种。他用Veery作亲本育成的PBW-343(即Attila姊妹系)于1995年在印度审定,年最大种植面积超过700万hm2,大面积比对照增产10%~15%,使印度小麦总产量提高了20%~25%。Veery及其后代被誉为小麦的第二次绿色革命。他培育的第一个品种Pavon 76兼抗条锈、叶锈、秆锈和白粉病,且面包加工品质优异,还是节水的慢病性品种,在澳大利亚等12个国家审定推广,曾是巴基斯坦和墨西哥的主栽品种。Bobwhite作为小麦转基因标准型品种,对生物技术发展产生了巨大影响,并获得生产专利,在9个国家审定推广。拉贾拉姆培育的小麦品种(包括作亲本育成的品种)在全世界发展中国家年种植约6 000万hm2(约2 000万hm2为CIMMYT品种,4 000万hm2为作亲本育成的品种),仅南亚就有约3 000万hm2。另据保守估计,在发达国家如澳大利亚和美国的种植面积也多达2 500多万hm2[1-2]。

2.3 ICARDA和自创公司

拉贾拉姆2005 年开始担任位于叙利亚的ICARDA生物多样性和综合基因项目主任,2008年正式退休后,继续担任ICARDA高级科学顾问到2013年。在ICARDA工作期间,他带领团队建立了冬小麦育种课题组,优化完善了大麦育种课题组,显著提升了ICARDA的育种水平。他的育种团队与西亚、北非地区的同行合作,培育了在干旱条件下表现优良的小麦品种,为改善非洲、中东和中亚干旱地区农民的生活提供了品种和技术支撑。

拉贾拉姆酷爱小麦育种工作,他说小麦育种是他唯一的爱好。他退休后自筹资金成立并运营了资源种子国际公司,继续致力于小麦品种改良的研究和应用。公司虽然条件简陋而且规模很小,仅有12人,在土卢卡和墨西哥西北部仅各有5 hm2试验地(每年约200个杂交组合),但育成的品种表现特别突出,公司的所有育种材料和品系及其试验资料于2014年被先正达收购。

拉贾拉姆在CIMMYT、ICARDA和自创的资源种子国际公司三个阶段都取得了巨大成功,国际同行说他走到哪里就把成功带到哪里,被誉为小麦育种奇才。他目标明确,敢于面对各种挑战,在不同岗位上都善于学习和合作,总能找到实现目标的科学可行方法和具体实施办法。

3 对中国的贡献

3.1 建立抗赤霉病穿梭育种项目

拉贾拉姆负责建立了中国-CIMMYT抗赤霉病穿梭育种国际合作项目。赤霉病一直是中国长江流域的主要病害。20世纪80年代初正值改革开放的初期,他意识到提高中国小麦育种水平和国际化的战略重要性,与中国合作不仅有利于中国,而且将推动中国小麦种质资源独特性状的研究利用,从而提高全球小麦产量。他提出了中国-CIMMYT小麦抗赤霉病穿梭育种项目建议,旨在将CIMMYT小麦的高产潜力与赤霉病抗性相结合,为中国培育优良品种。1988年,中国-CIMMYT小麦穿梭育种合作协议正式签署,主要内容包括种质交换与双边穿梭育种,人员培训与互访,信息交流。中方参加单位包括中国农业科学院、江苏省农业科学院、四川省农业科学院和黑龙江省农业科学院,另外河北省农业科学院、河南省农业科学院、山东省农业科学院、陕西省农业科学院等单位与CIMMYT总部和CIMMYT土耳其冬小麦项目也进行种质交流与人员培训及互访,春麦区的新疆、宁夏、甘肃、内蒙古和湖北、云南等省(区)农业科学院持续获得CIMMYT各类国际圃材料,并参加了人员培训。CIMMYT种质对提高中国小麦的产量、抗条锈病和加工品质发挥了重要作用[3]。

除此之外,全世界的科学家都通过中国-CIMMYT抗赤霉病穿梭育种项目受益。中国向CIMMYT提供了500多份主栽品种和高代品系,对提高CIMMYT小麦的抗赤霉病、抗印度黑穗病和改进灌浆特性发挥了关键作用,宁麦号、武汉号、上海号等系列品系不仅在CIMMYT成功利用,还在美国、加拿大等国抗赤霉病育种中发挥了核心作用。

3.2 成立CIMMYT中国办事处

在拉贾拉姆的大力推动下,CIMMYT中国办事处于1997年正式成立。经过20多年的发展,与中国农业科学院等国内科研院校深入合作,建立了农业农村部-CIMMYT玉米小麦联合实验室、CIMMYT-河南小麦玉米联合研究中心和CIMMYT国际小麦赤霉病鉴定试验站,并派6名科学家在华全职工作,其中1人被评为CIMMYT卓越科学家,1人入选外专千人计划,1人入选国家百千万人才工程,1人获国家自然科学基金优青项目,2人入选外国高端人才(A类)。7名国内知名农业专家或管理人员担任CIMMYT理事,现有3名中国人在CIMMYT总部任高级科 学家。

CIMMYT中国办事处的成立直接推动了中国小麦育种研究的深入发展。中国与CIMMYT建立了兼抗型成株抗性育种新方法,发掘验证了50个基因特异性标记,并在美国、澳大利亚等22个国家和CIMMYT、ICARDA等广泛应用,合作发表论文300多篇。从20世纪80年代中期至今,国内从CIMMYT引进各类小麦种质9万多份次,包括育成品种(系)、农家种、近缘种、遗传群体和近等基因系。将筛选的15 000份可能有利用价值的优异资源交国家和地方种质库长期保存。国内用CIMMYT亲本育成小麦品种300多个,累计推广440万hm2,其中,邯6172、绵农4号、克丰6号和宁春4号等品种分别成为黄淮地区、四川、黑龙江和西北春麦区的主栽品种,用人工合成小麦育成的川麦42成为西南地区的突破性品种,8个品种先后获得国家科技进步奖,山东省农业科学院和中国农业科学院获2007年国际农业磋商组织(Consultative Group on International Agricultural Research,CGIAR)合作奖。举办国际会议30多次,累计参会人数超过5 000人次。CIMMYT获2016年度中华人民共和国国际科学技术合作奖,8名CIMMYT科学家获中国政府“友谊奖”,8人获省(自治区)政府颁发的国际合作奖[3]。

3.3 培养小麦育种人才

拉贾拉姆十分重视对中国科研人员的培养和能力建设。从20世纪80年代中期至2003年,CIMMYT先后资助了50名中国科学家参加6~8个月的中长期培训班,136人次参与小麦穿梭育种项目,15人次参加合作研究项目,50余人次参加国际会议。到目前为止,赴CIMMYT小麦项目参观学习的中国学者和管理人员超过1 000人次,350名中国科研人员赴CIMMYT总部学习、参加培训或合作研究,学成归国后85人晋升为研究员或教授,5人晋升为国内农业科研院校高层管理人员。联合培养研究生48人,其中2人获珍妮·布劳格女性科学家奖。拉贾拉姆先后20次访问中国,为中国与CIMMYT搭建起了合作桥梁,实现了双方在小麦研究、国际合作、人才培养等方面的互利共赢。

4 品格楷模

拉贾拉姆深受发展中国家同行的爱戴和尊敬。他为人随和谦逊,正直诚恳,乐于助人,与发展中国家的同行和行政领导建立了良好关系,这是他取得非凡成就的重要原因。他在百忙之中认真友好接待来自世界各国的访问人员,无论是高级官员、资深科学家,还是一般访客,他总是一视同仁,尊重和关注每一位客人。在工作繁忙的情况下,他常常牺牲周末,邀请他们共同品尝墨西哥佳肴;还为同行颁发奖励或者证书,以表彰他们的勤奋工作。在CIMMYT和ICARDA工作期间,拉贾拉姆非常重视国家育种项目的人员培养,培训了来自90个发展中国家的700多名科学家,指导了22名硕士和博士研究生的学位论文,帮助世界各地的科研团队在具有世界最高影响力水平的层面上开展工作[1-2]。

拉贾拉姆以身作则且具有远见卓识。他是CIMMYT尊重和帮助员工与同事的楷模,信任是他管理和使用员工的基本原则。他用切实的行动而不是豪言壮语激励着一代代科学家发挥最大潜力,突破自我,寻求卓越。从1980年到2020年期间,CIMMYT和ICARDA的骨干育种家都是他培养的。在重要科学问题上,他坚持真理,与高级管理层就全球战略问题进行过多次辩论,也曾经过深思熟虑之后,直接向伙伴国家的国家领导人提出过坚定的反对意见和建议[1-2]。

拉贾拉姆爱护贤才且善于用人。在人才使用过程中给予年轻科学家充分的成长空间,又时时在田间给予具体指导,教他们与小麦对话。他总对年轻人说“I am always available(我永远有时间)”。他擅长与经验丰富的工作人员一起为科学研究设置新挑战[1-2]。CIMMYT中国办事处的成长和发展也得益于他的直接指导和启迪。

拉贾拉姆博士虽然离开了我们,但他高尚的人品和科学精神将永远影响国际小麦育种界!

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