许启凤,1929年11月生,江苏宜兴人,作物遗传育种学教授。1952年毕业于南京金陵大学农学院农艺系,当年参加抗美援朝(铁道兵06部);1954年转业到中央高教部农林卫生司工作;1956年考取北京农业大学农学系植物细胞遗传学(副博士)研究生,师从李竞雄教授:1961年1月毕业后留校,任助教、讲师、副教授、教授。长期担任遗传教研室副主任、主任,兼任北京市遗传学会秘书长。曾赴罗、南、美、日、墨等国实习、考察或合作研究。一生从事遗传学和玉米育种(各论)教学,主编或参编遗传学和植物遗传育种学等教材和教学参考资料,供大学生和研究生学习,在国内外杂志发表论文20余篇。培育了农大101-108等玉米杂交种在全国推广。2000年获农业部农牧渔业丰收一等奖,北京市科技进步一等奖;2001年获国家发明专利一项和新品种权2项;国家科技部、财政部、国家计委、国家经贸委联合颁发的“九五”国家重点科技攻关计划优秀科技成果,中国农学会全国优秀农业科技工作者称号:2002年获国家科技进步一等奖;2004年获联合国国际科学与和平周荣誉奖。
1973年开始“玉米品质改良”研究,着重提高籽粒蛋白质中赖氨酸(Lys)和色氨酸(Trp)的含量。确立了“质、量并重”,“短、中、长期研究协调安排”的思路。技术路线上则下大力气培育有突破性的优良自交系。1973年利用从南斯拉夫引进的高Lys隐性突变基因Opaque-2,(O2O2),把常用自交系转育成高Lys的O2同型系,BC3后用其中10个O2系组成高Lys综合种农大10l,作防病和动物饲养试验。1978~1980年他与医科院营养卫生研究所、新疆维吾尔自治区卫生防疫站联合,在南疆喀什地区少数民族中用农大101防治流行了200多年的癞皮病(pellagra),效果明显。只要用农大10l代替普通玉米作主食,就可以不发病。这对贫困地区农民或副食品供应不足的季节具有实际意义,也对提高非洲、南美洲、印度等贫困地区人民、特别是儿童的营养水平,有重要的参考价值。新疆维吾尔自治区重点推广了这项成果,并在国际营养学会议上作了介绍。
1980年他与农大畜牧系合作进行生长猪和填鸭的饲养试验。用农大101作饲料可以节省23.8%的豆饼添加,在仔猪日增重和饲料效率方面都优于普通玉米。填鸭试验中,用农大101填饲的活重比普通玉米组高16%,平均肝重比对照高9.7%,其中300克以上的大肝比对照多20.1%。他同时做了遗传育种试验,结果表明,国内O2自交系籽粒的Lys和Trp含量分别比普通自交系高91.6%和高86.4%,而千粒重平均比对照低11.3%。生化研究表明,O2基因的作用在授粉后20天开始,调节籽粒中醇溶蛋白及谷蛋白的合成比例,从而提高了Lys和Trp的含量。
中期研究是把生产上推广的6个杂交种转育成高Lys的同型种。其中农大107是当时玉米生产上种植面积最大的杂交种“中单2号”的同型种,其籽粒的Lys含量比中单2号高100%,产量比中单2号高5%~17%。曾在晋、冀、川、浙、湘等省市示范推广,1989年通过了山西省的认定。
长期研究是选育优质、高产杂交种农大108。1979~1984年他用早熟的高Lys自交系O2黄小162和晚熟的高Lys自交系O2自330组配成早晚熟种质的杂交组合,从中选出兼具二个亲本特性的二环系。1985~1990年再用墨西哥国际小麦玉米改良中心(CIMMYT)引进的、带有O2修饰基因(QPM)的热带综合群体杜斯皮诺(Tuxpeno-QPM)和它杂交,组成新的基础群体,从中选第二轮二环系,选出了5个姊妹系(黄A、B、C、D、E),Lys含量0.41%。1991年,进行测配,黄C与具有北美种质的自交系x178组合表现最好,定名农大108。1996~1998年通过京、津、冀、晋、渝等省市及东北、华北、西北大区审定,2000年农业部第二次扩审延至黄淮海和西南区。是我国第一个二次扩审的玉米新品种。
许启凤的创新点在于:
(1)他独创了2个新的亲本自交系,并组配成农大108,大面积推广,因此,获得国家发明专利和新品种权,具有完整的知识产权。
(2)他拓宽了农大108的遗传基础,实现了广泛的种质结合,打破了常用杂交种遗传基础狭窄的局面。因此,它的亲本是全新的,与常用自交系血缘关系很少,可以避免或减轻流行病害生理小种的侵袭,提高了丰产性、稳产性和适应性。
(3)成功解决了热带种质导入温带种质的难题。通过南繁北育,选出了光周期钝感的自交系黄C(热带种质比例50%),成功解决了“热导”的难题。又由于杜斯皮诺(Tuxpeno-QPM)带有O2的修饰基因QPM,因此在导入热带种质的同时也导人了优质蛋白基因,从而提高了籽粒的胚乳硬质度,解决了玉米育种中提高蛋白质营养品质的另一难题。农大108种质中既含有热带种质(25%),又有优质蛋白基因,种植面积达全国玉米面积的11%,国内外未见有类似的报道。
(4)农大108的籽粒和秸秆的营养品质是“双优的”。籽粒收获后,秸秆仍然青枝绿叶,是牛羊的优质饲草。它是粮饲兼用型新品种。
农大108自1998年推广到2003年,累计种植1.57亿亩,其中2002年最高达4099万亩。从2000年起,不仅是玉米中年种植面积最大的品种,也是粮食作物中年种植面积最大的品种,因而是农业部“十五”重点推广的十大品种的首选品种,是玉米第5次更新换代的当家品种,也是玉米中晚熟品种全国区试(除西北区)的统一对照。据中国农科院农经所测算,1998~2003年共增产59.18亿千克粮食。各种子公司和制种农户也获得了巨大的收益。
专家鉴定委员会认为:“该项目在遗传基础拓宽、外来种质导入、育种方法改进、自交系的选育和杂交种的组配方面都有创新或突破,技术成果转化快,社会经济效益巨大,总体水平达国际先进。其中热带种质利用比例和单基因O2和多基因QPM导人方面达国际领先水平。”
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