国际水稻研究所
编者按：1979年11月3日，国际水稻研究所水稻遗传学家张德慈教授应上海市'农学会邀请来沪讲学。讲述了稻的起源、进化与演变，并介绍了他们的研究工作。在座的我国教授、农业专家和农业科技人员就水稻研究的关键问题，以及目前的研究动态和水平，纷纷提出问题，张德慈教授都一一作了解答。现根据录音整理，刊登如下，供参阅。
今天讲一讲稻的起源等问题，起源问题不能从现在的地理特征、现存的野生稻和栽培稻的分布来分析，要看古时候的地理状况和地质构造。现在的亚洲、欧洲、非洲和大洋洲在古代联成一体，形成一块大陆板块，称为冈瓦那古陆，后来因为地球转动及磁性作用，大陆板块开始断裂、破碎，并开始漂移，大洋洲移到现在的位置，非洲大陆旋转过来，南亚次大陆向北推移，因而珠穆朗玛峰很年轻，且是由两块大陆板块顶托形成。现在南亚次大陆每年还在向北移二公分，山峰还在升高，我们应该认识这块超大陆。栽培稻的野生种、杂草种类的地瑝分布和稻属内其它种的分布，都起源于这块超大陆，由于古大陆的陆地部分断裂、漂移，才使稻属广泛分布于非洲的湿热带、南亚、东南亚和大洋洲，再根据稻种多样性的分布地区和稻谷炭化样本考证，稻的起源地区在尼泊尔——阿萨姆（印度），缅甸——中国云南、贵州，这么一个大的生态区域内。不是什么非洲起源中心或哪一国起源中心。
稻属有两个栽培稻，远昔年代在冈瓦那古陆有着共同的祖先，进化程序由多年生野生稻→一年生野生稻→一年生栽培稻。亚洲栽培稻和非洲栽培稻各自经历着平行的发展过程。一年生野生稻和一年生栽培稻自然杂交产生杂草种类，形成一个杂合群体。由于种植者浮爱、社会宗教传统和人口增加，使一年生亚洲栽培稻广泛传布，形成三个生态地理种（籼型种，粳型种，爪哇种）。同时，受季候风影响，形成特殊栽培类型（陆稻，水稻，深水稻）。非洲一年生栽培稻缺乏传布，人口密度低，演变也较少。
稻的栽培历史，有的说印度早，有的说中国早，有的说非洲第一，但有一种趋势，中国的影响是很大的，精耕细作的栽培技术和农具是在中国产生发展的。在汉朝时开始移栽，以后也传到东南亚，甚至非洲。东南亚种植稻的历史不超过四千年，今天的孟加拉国没有引进铁犁，直播稻仍然很多。
下面谈谈我们的工作。在近廿年中，开始是收集品种资源，改良高产半矮性品种。广泛地长期的收集各类品种并种植、鉴定、整理，每一份种子有七十六项鉴定项目，并安全保存贮藏。当种子快用完或发芽率猛跌时更新一次，我们已有六万份种子，其中可靠的约有四万份，那么，为什么还要收呢？我们要新的因子，才能对付病害。因病害会产生新的生理小种，栽培品种需不同的遗传背景，一个品种遗传背景多点，某一病害的生理小种也会变得慢一点。
品种资源工作非常繁琐，多种易混杂，搞错，感病易失收，甚至遗传基因丢失，于是就设法贮藏种子，长期保存好。我们有很好的贮藏库，六寸厚墙，采用新式结构，二块铝板中间有四寸砖头，铝板接起来不漏气，漏气用胶水封住，铝壁也不会生锈，是永久性的。过去的贮藏库用砖砌的，在干燥条件下砖头慢慢会粉碎，十年后该库就要报废换去。库内种子贮藏架可移动，只留一条走道，取种子时可轻轻地用手把架子摇开，提高贮藏容量三分之一。有关种子资料都输入计算机，正确又方便。另外，我们也愿意同中国合作，保存中国的水稻种子。
我们所的育种工作在一九七五年以后有所变化，我们不再命名品种，而是把自己的育种材料供应人家，这有几个好处：① 各个国家可以利用自己的材料命名，促进各个国家对国际水稻所材料的兴趣。我们的品种出名以后，好的也要，坏的也要，大家都要，这是一个恶性竞争，原来本国的很好的品种也没有人要，所以我们不命名了，也是促进人家的育种工作；② 我们可以替其他国家做杂交，把第一、二代送给你们，在你们自己的地方选择，早期世代的材料也分送给你们，还有国际苗圃试验，如稻瘟病、白叶枯病等在各个参与国家试验，促进不同国家间交流。譬如孟加拉有什么好品系，也可能在其他国家命名品种；③ 合作研究。我们没有做花药、花粉研究，也没有经验，可以同上海农科院合作。我们提供杂交种子，由他们培养。还有训练人员，培训育种、植病、生理、土壤等方面技术专家，使他们回国后成为一个合作小队，从事育种工作。
对于提高灌溉地区的产量问题，要求维持高产水平，我们注重在未改良的地区，着手加强低产有问题地区的育种。水稻杂交方法以往搞单杂交为主，现在做三杂交，即在单杂交第一代再跟另一个亲本杂交，把更多的因子在一次杂交中加人“碗”中，而不是一次次地加，这样速度快。有时也用双杂交法。
另外，我们要加深研究，不断发扬我们对世界文化的影响，在悠久的历史上，我们把种稻的栽培技术普及东南亚和非洲。水稻绿色革命中，半矮性基因是中国的，世界四分之一面积上种植的水稻高产品种，它的半矮性基因来源于中国。小麦半矮性品种也很重要，栽培面积的比例比水稻还高一点。半矮生小麦农林10号是日本的，但是日本小麦哪里来？我没有证据、但水稻是中国去的。也许小麦也是由中国引去的。还有一点，往往我们太谦虚了，譬如外国写东西，粳型写成japonica，给日本人抢在先，而我们国内的人也这么写，应写成sinica或日本型，不要忘掉自己的国宝，各人都有同样的责任，发扬我们的文化，发扬我们对科学文化方面的贡献。
报告会结束前，与会者就目前种质研究和水稻育种上的重大课题提出问题，张教授结合他的工作当即作了解答。
问：世界稻作起源中心是多中心还是一中心？
答：共同地区在冈瓦那古陆，是一个超级洲，一个中心地区，即起源地区。
问：稻栽培的起源历史在国际上看法如何？有多长历史？籼粳的历史？
答：知道很有限，明天会有更多的考古证据。浙江省的发现（炭化稻谷）把年代大大推前了。浙江的证据至少七千年，水稻历史和小麦历史差不多。一般讲农业有一万年历史，水稻也有一万年历史。水稻是南方植物，浙江发现水稻，中心地区在云南、贵州，传播到浙江也要有一段时间，所以一万年的时间差不多。浙江的籼稻、江苏的粳稻，两者差五百年，籼稻早点，但不能代表当时情况，这是重要的发现。
问：陆稻在原始材料中重要性如何？
答：西方人类学家和搞作物的人们到了东方，看见山地种了稻，一下子鲁莽地讲，旱作山芋之类比水稻久。陆稻的性状比水稻进步得多，陆稻是后来进化而来，是毫无疑问的。现在的情况是外行的人乱讲，内行的人一声不响。
问：遗传育种的发展趋势如何？
答：对一般广泛性改良是植株变矮，产量变高，感光性弱。今天，在农业没进步的地方，是品种改良对农民没有贡献的地方，水稻植株高，分蘖性弱，适应不良环境，有感光性。要向两方面进军，全世界灌溉水稻面积占水稻种植面积四分之一，已给改良的品种饱和了。高产品种不能进去的地方都是有问题的地区。因此，育种的主要目标是向着不良的地区。当然，良好的地方如抗病虫、营养等有待继续上进。
问：水稻起源途径是野生稻→籼稻→粳稻？还是
两条途径分别进行的？
答：丁颖教授讨论过，我同意。中国稻中籼稻是原始型，但并不是讲，今天的粳稻一定是杣稻来的。当初祖先下来，籼稻多一点，粳稻从中分出来，所以籼稻历史久一点。
问：栽培稻的直接祖先是野生稻的哪一个种？
答：这是一年生的，没有地下茎，感光性差，生长在浅水地带，名叫Oryza nivava。nivava印度文为自生，相当于Spontanea一类。当然，我们看到也不是典型的，至少在进化过程中有一年生过程。
问：我国华南及云南在水稻起源上占何地位？
答：云南、贵州在水稻起源上是很重要的，它是冈瓦那陆地剩下的一部分。喜马拉雅山脉南边与北边差得很远，南边光照好，有季候风，高山地带晚上不太冷，如尼泊尔，它的品种处于高海拔，但他们的品种不抗低温，和喜马拉雅山北坡不一样，海拔高的地方，晚上气温降低，有耐冷的生态型，粳稻是在这种地方发源的。印度高山上的最耐低温品种是中国去的。他们没有抗低温品种，这是很好的证据。
问：研究和利用野生稻有什么经验和体会？
答：已知有两个很大的贡献。中国海南岛的野生稻“野败”，中国有五千五百万公顷杂交水稻，一大半从那里来。我们那边有印度的尼瓦拉野生稻（nivara）。中国植病专家林克治先生从我们供给的种子中分析出抗丛矮病基因，只有一个尼瓦拉样本内具有这种抗性，栽培稻和一年生野生稻没有。这一个因子省了几千万美金，如果加深检验和研究，会发觉我们未知的潜在价值。
问：品种资源工作在种子生理方面有些什么急待解决和研究的问题？
答：这有几点，水稻高温干燥的问题，以往经验是50°C高温干燥，水分干燥很快，寿命却很短。我们
老的种子库放种子，不用高温，采用干燥剂，水分保持8—9%，换二次，不加热，种子寿命长。低温干燥，先在烤箱中把空气冷却、干燥再升温。干燥温度为38°C，相当上海的大热天。温度与休眠性有何关系，早期测定发芽率，什么时候发芽率下跌等，需要和有关大学合作搞生理研究。
问：抗纹枯病的水稻资源有哪些？
答：纹枯病是一个很复杂的病，由不同真菌的生理小种致病的。到目前为止，没有高抗的材料。我们一般的鉴定无非是把感病品种淘汰，真正高级的抗病品种没有。
问：目前蛋白质和赖氨酸含量高的品种资源有哪些？测定这些品质的快速有效仪器有哪些？
答：以前对蛋白质、赖氨酸搞了多年。很抱歉，没有进步。品种间存在差异，环境变化很大。同一个品种，可以7~13%，产量一局，蛋白质下跌，产量低，蛋白质高。所以蛋白质局的都是你不要种的品种，蛋白质含量高的品种达17~18%，结实率很差。赖氨酸含量在水稻中差别很小，稻谷中，它在蛋白质中比例很高，其比例几乎与玉米一样高。不幸的是蛋白质含量低了一点，但营养价值却不坏，对成年人来说，水稻营养成分已足够。对于发育的小孩，没有其他蛋白质来源，光靠米是不够的。所以我们认为，蛋白质不是一个最重要的问题。假如你增加蛋白质，农民没有什么收益。第二，假如在其他地方找来源，你吃豆类的话，它对蛋白质贡献很大。水稻蛋白质潜力不大。设备问题很难讲，你们要什么，以后寄一点资料给你们。
问：你对今后水稻育种的技术革新途径有何看法？
答：这个题目很大（台下笑声），刚才提过，在高产地区主要是稳定产量，更好地抗病、抗虫。低产的地方，要增加产量，怎么做？要用“遗传评定利用”计划，它不光是适用国际水稻研究所，现正在普及全世界。不同国家，不同机构，不同部门的专家一起搞，可以共同利用这些资源，一个国家不用的资源，另一个国家成了宝贝，因此，可以相互利用。
问：水稻细胞遗传学研究的现状？
答：水稻染色体是很难研究调查的，以往我那儿有几个女孩子（指女工作人员）做过，这方面的前途并不太好。第一，做起来很困难；第二，有籼粳稻的问题，它们的情况不同，可以做，但并没有多大的潜在价值。我们做得很少，假如有突破性进步，这项工作是可以做的。目前看，并没有太多要做的。
（赵永新、龚锡山记录整理）