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2006

海南现代农业分子育种技术及应用科学考察日记

时间:2006-05-23来源:youthclub作者:youthclub
北京市第五十五中学 胡文涛
 
简介----迷人的海南
  海南省简称琼,省会海口。它是我国仅次于台湾岛的第二大岛,位于中国的南海之中。全省包括海南岛和中沙、西沙、南沙群岛及其周围广阔的海域,是中国最大的海洋省,最小的陆地省。所属海域面积200多万平方公里,占全国海洋面积的1/3;所属陆地面积3.4万平方公里。海南省地处热带,属热带季风气候。年均气温23.8℃,年均降雨量1500-2000毫米,年均日照1750-2700小时,干湿季分明,光、热源充足。
  海南土地面积约占全国热带土地面积的42.5%,非常适宜发展热带农业,并具有冬季较暖的特点,是我国发展反季节瓜菜的天然大棚。岛内除种植水稻、小麦、玉米、高粱、甘蔗、花生、芝麻、麻类、茶等粮食和经济作物外,还有橡胶、槟榔、咖啡、油棕、剑麻、可可等热带作物,其中橡胶种植面积占全国的70%以上,并盛产菠萝、龙眼、荔枝、芒果、杨桃、菠萝蜜、红毛丹等热带水果和多种蔬菜。海南岛又称椰岛,在这里到处可见到高大挺拔、四季结果的椰树。椰树独钟情于海南,是海南四大热带作物(椰子、橡胶、胡椒、腰果)之一。海南的椰子产量占全国总量的99%以上。海南是热带雨林、热带季风雨林的原生地,森林覆盖率达25%以上。植被生长快,植物种类多,仅维管束植物就约占全国总数的1/7,有20多种树被列为国家重点保护的珍稀树种。药用植物占全国的40%,载入药典的有500种。最著名的四大南药是:槟榔、益智、砂仁和巴戟。
  海南省海岸线长1811公里,是我国发展热带海洋渔业的理想之地。这里阳光充足、空气清新、植被常绿、金色沙滩,四季清澈、温暖的海水等,它不仅在国内旅游名列前茅,而且在国际上亦居前列,同时它也是避寒疗养的胜地。
 
南繁基地---中国的“绿色硅谷”
  2月4日是大年初七,当人们还沉浸在节日的喜庆中,我们这些由www.512.net_澳门新莆京堵场网址组织来自10学校,21学生和12老师的海南现代农业分子育种技术及应用科学考察团,于下午2:20在北京国际机场候机大厅的四棵椰子树下集合,乘4:00的CA1355飞机离开北京。这是我们第一次离开家、由各校同学和老师们组成的新集体活动,这也是我们第一次到这么遥远的地方去,心里不知是激动还是兴奋,不知是新奇还是陌生,总是忐忑不安地观看着新的伙伴和老师们,观看着周围和外面的景色。
  我们顺利通过安检,登上飞机,经过近4个小时的飞行,于晚上9:30到达海口市机场。我们又接着乘大巴,经过3个多小时汽车的颠簸辗转,终于在夜里1点钟才到达目的地---南繁基地。
  南繁基地位于海南岛的南部,长夏无冬,有利于种子的快速繁育进行选优劣汰。正是这有利典型的热带气候条件,每年冬天都有许多专家、研究人员,像候鸟一样飞到这里进行繁殖育种。所以南繁基地是我国农业界中人人皆知的地方,它是我们中国的骄傲,它有望建设成为世界一流的农作物新品种选育中心。南繁基地可以缩短育种周期,加快育种步伐,加快品种更新换代,大大提高农作物的产量和品质。从这个意义上说,南繁基地,无可争议地成为中国农作物的“绿色硅谷”。
  每年都有数十万科研人员豪情壮志,克服重重困难,集中在这片土地上,为共和国的农业而埋头奋斗着。这里的基地有一?H三层白楼、一?H二层简易小楼、一排平房和一大片试验田。由于这次考察团人员较多,给住处安排带来了不便。团里大部分同学都安排到条件较好的三层白楼,路遥居然住在了“总统套间”呢!最后剩下我和另外两位男同学因白楼没有房间,只好安排在二层小楼的一楼一间宿舍里。这里条件较差,没有卫生间,上厕所还得不远“万里”上楼到别人的房间去方便;没有窗纱,蚊子极多;喝水也得到值班的爷爷那里去要。但事先对这里的艰苦环境略有了解,并抱着来学习、来吃苦和锻炼的思想准备,再说堂堂的男子汉就应把方便让给女士和别人,所以我们在老师的安排下毫无怨言地很快就寝了。
  我们这次来海南的目的就是:让“大手牵着小手”,在科学工作者的指导和帮助下,了解我国水稻科研工作的进展情况,学习一些基本理论和简单的杂交育种操作技术,在稻田进行实地调查和试验,增强感性认识,开拓我们的视野和创新思维,给我们创造一片科学领域的蓝天。通过实践,让我们学习一些书本上学不到的东西,同时也培养我们严谨的科学逻辑性,锻炼我们吃苦耐劳的精神,让我们走出教室,初步尝试理论联系实践的成果,让我们中学生也能尝试地迈出创新里程的第一步。
 
考察游记---愉快又难忘
  2月5日,清晨我才第一次仔细观察和?t望我们将在这里栖息8天的地方,我们宿舍不大,3人一间,与我想象的差不多。窗外不远就是高大的椰子树和绿油油的稻田,空中时时散发着青草和泥土的清新气味,俨然是幅夏季南方农村的景象,但这里的空气却比北京要清新多了。我是从小在城市里长大的孩子,对农村还是比较陌生。我母亲曾下过五年乡,她总希望我有空能多去看看。我曾去过内蒙草原,看到飞机洒药后蝗虫的僵尸;我曾去过广东、无锡等地,观察过试验室里的白蚁,以及被白蚁侵害的树木和房屋。但毕竟都是走马观花,体会不深,这次我能亲临实践,我想我一定会有所收获的!
  早饭后,我们在食堂进行一个简单的考察开启仪式,基地老师们对我们的到来表示热烈欢迎,大家还集体合了影。接着王世全博士给我们介绍了凌水县和南繁基地的一些情况,并作了“现代农业分子育种技术和应用”的讲座,让我们初步领略到水稻杂交的基本概念和发展动态,了解了水稻各系之间的关系。
第一天,就轮到我们桌值日,负责打扫食堂的卫生,这是为自己、也是为他人服务,同时也能打造我们的团队精神,同学们都不嫌脏主动地做好清洁工作。
  下午,我们在赵显峰农艺师的指导下,开始第一天的水稻抗白叶枯病的染菌实验。这也是我第一次近距离的观查和接触水稻,也是第一次下水田(其实由于第一天只有6双胶靴,所以只能指派六名男生下田,而我这个“荣幸”的机会,还是李增超老师举手请缨争取到的呢)。其实稻田也可以说是泥浆田,虽然我们穿着胶靴,但也得小心翼翼,稍不留意就会摔倒,这不仅会是一身泥,说不定还遇到蚂蝗,听说下稻田的人几乎都体验过被它蛰咬的滋味。我们遗憾又庆幸的是没有遇到蚂蝗和水蛭,但大白天还时时会有苍蝇和蚊子飞来 “光顾”我们。刚下田的我们几乎无暇去仔细观察水稻,而是一直低头看着脚下,每前进一步都是那么不容易,不是脚拔不出来了,就是趔趄着身体去找平衡,而且还不能踩坏这些试验的稻株,费了半天劲,还走不了几步远。但看看专家们每天在稻田里来回自如地行走,心里深感惭愧。这就是我们与专家的差距啊!
  我们在田间按赵老师演示多遍的方法,开始第一次单独行动。我一手拿着装有白叶枯病菌液的试管,一手拿着沾有菌液的剪刀,去剪水稻叶子(每株剪3-5片叶,每叶剪去3-5cm长叶片)。由此使病菌通过稻叶的横截面进入稻株,使水稻染病。般在一星期后去观察叶片症状,通过计算染病叶片面积与总叶片面积的百分比,初步进行判定水稻抗性的强弱。大约是3-5%为高抗,6-8%为抗,10%以上为低抗,这是检验水稻是否转入抗白叶枯病基因成功的一种表观现象,当然具体还得由实验室里的研究人员去进一步做分子试验。虽然老师把他那娴熟的技术和特别叮嘱的事项都教给了我们,但还需要在实践中自己去体会和摸索。在烈日的阳光下,我在稻田里是深一脚浅一脚地一步一步、一片一片地对水稻进行白叶枯病染病实验,虽然速度较慢,但都在尽量仔细、认真地完成。大家都不想给专家的科研结果带来些不必要的麻烦,而且这也是对我们一次强化基本操作的训练,并对培养科研兴趣进行基本素质锻炼,这也是我们考察团的一项任务。
  晚上,我们继续听王世全老师的生物技术讲座,他让我们第一次看到和了解了DNA和基因工程,开拓了我们的眼界,学到了生物领域的知识和信息。我似乎一下子长大了许多,懂得了许多。看来天外有天,外面的世界是那么广阔,那么博大。我们必须加倍努力学习更多的知识,才能为人类做出自己最大的贡献。
  2月6日
  今天,我们几个同学自发提前起床去爬后山,在山顶的高塔上我们发现了一些当地居民在喊山,听说这样可以去除一夜的浊气,我们也学着喊了几声,还满痛快的。站在山顶往下眺望,一片片整齐的稻田里碧绿的稻子正随风摇摆,我们基点的白楼在田地和椰树的包围中显得格外耀眼,这里的南国风光真是太美了,让人心情舒畅。怪不得当地居民都喜欢来喊山,看来它对身体也有一定的宜处。
  早饭后,我们去田间考察。这是一片杂交水稻实验田,赵老师首先给我们讲解和演示了杂交水稻的授粉原理和过程:把未开花的水稻籽粒剪开(约1/2处),把里面黄色雄蕊弹去,在密封的条件下,再把找到的另一株父本的花粉收到选中母本的柱头上,使两者进行杂交。他让我和另一位男同学跟他一起下到田里,仔细观察他他剪稻穗的示范动作(该单穗当天能开部分花,且最好选择已开过部分花的单穗),并让我接着用他选的这株稻穗继续进行去穗。别看只有一小段单穗,却要花近半个多小时呢!一般水稻去雄时间是在早上九点以前,这样的目的是避免自交。具体操作是:先整理选中的单穗,去掉已经开过的花和最下部幼嫩的穗粒,用剪刀剪去剩余颍壳的一半或三分之二。由于水稻花本身就小,它的雌、雄蕊距离就更近,所以一定要小心不能把柱头剪掉而伤到雌蕊,接着要弹去剩下的雄蕊。看来做科研工作是多么需要细心和耐心啊!下一步是套袋,套袋的目的是防止选中母本与其他非选中父本杂交而影响结果,在去雄后就应立即套袋,套袋前得先在纸袋上写明母本父本的名称和日期,然后将去雄后的穗子全部罩在袋中,注意的是把稻穗放在袋中,穗头距袋口大约3-5cm左右,再用回形针将纸袋和叶子固定,把袋口封严。最后一步就是授粉,一般选择在上午十点半到下午一点半之间,先将父本常规稻剪下,沾水,在太阳下晒干,吸水膨胀,水蒸发吸收热量,使得内外颖张开,露出雄蕊,把父本伸入袋中,抖动轻拍,使花粉授到袋内雌蕊的柱头上,封好纸袋,就算完成人工杂交水稻的授粉试验。大约一星期后就能结粒。我们在水田弯着腰仔细盯着稻穗进行一个个的授粉,真是又热又累,两眼发直,此时才让我真正体会到“锄何日当午,汗滴禾下土,谁知盘中餐,粒粒皆辛苦”的深刻含意了。
  中午回基地时碰上先遣的同学和老师们正在砍椰子吃,我生平第一次喝到这么新鲜香甜的椰子汁,吃上那么鲜美的椰肉,也算不虚此行了。
  下午王世全老师带我们去了川农高科附近的玉米地,采集进化转基因(BT毒蛋白基因)的玉米叶片样品,带回进行检测。采用BT-Cry 金标实验试纸,用作检测转基因的叶片有无表达Bt毒蛋白。由于没有液氮,也没有其它实验器材,只好采用电钻法破坏叶片细胞,然后用试纸检验。如果产生两条带,说明转基因成功,基因进行了表达。如果只有一条带,说明没有成功或者实验过程中出现了问题等。
饭后我们室友又一起去爬后山,看到一尊刚运来开光的玉卧佛,这也可说与“佛”有缘了。晚上听彭勇老师的“水稻基因组技术及基因工程”讲座。初步了解基因组计划中所使用的测序方案与基本原理,熟悉并能使用基因组数据库。课后我们在食堂写日记。
  2月7日
  清晨,在老师的带领下,我们又去爬了趟后山。这次居然很幸运地看到了日出,这也是我有生以来第一次看见太阳从东方地平线上升起的一霎那,灿烂的阳光撒满了大地,似乎万物一下才充满了活力,真是太美啦!
  早饭后我们去另外一块F2代杂交水稻田,这次是为了调查它们是单基因还是多基因的。用统计数据计算水稻杂交第二代的性状分离比例,来判断控制突变体披叶株性状是由单基因决定还是多基因决定。如果突变株数量与正常株的比例为1:3,则是单基因水稻;若不符合则是多基因水稻。这块田突变株症状为披叶(叶片上没有主叶脉)。老师让数总株数和突变株数(后来才知道应是417和70株),大家很快分散行动。我们顶着骄阳,在田中一列列地数、一个个地找。由于我们初次实践,在整个操作过校谑啃兄晔保捎谟懈霰鹑擞捎诶恋锰怂挚床磺宥悦娴闹晔凸浪阋幌拢庖彩俏颐怯肜鲜ν臣剖菹嗖钌踉兜脑颉T诘鞑楹蟮奶致壑校胖胁簧偻Ф挤噶讼嗤拿。狈σ凰坎还兜木瘛T诳蒲Я煊蚶铮抢床坏冒氲阈榧伲挥谐て诨畚奘霾黄鹧鄣氖荩庞锌赡苋〉贸晒Γ挥醒辖骱屯缜康木袷谴丛觳怀銎婕5模≌庖彩俏腋惺茏钌畹囊坏恪=窈笪乙⒀镎庵志瘢炭嘌埃φ鱿执┮捣肿佑旨际跫坝τ每蒲У慕影嗳恕?/DIV>
  下午,我们马不停蹄地跟着王世全老师赶了一小时的路程,来到川农高科那边的玉米地。由李龙飞老师给我们介绍杂交玉米的初步知识,并在实地进行面授玉米的性状及授粉过程,让我们对杂交的概念有了进一步深入的理解和感悟。玉米杂交首先选择雌蕊的花丝还没长出的套袋,等花丝长出后采集植株顶部的雄蕊,取花粉,撒到雌蕊的花丝上,操作完成后套袋,从而获得纯基因的植株。用这样的植株进行杂交,选择性状优良的品种。老师还给我们解释了有些个别植株在顶端同时存在雄蕊和雌蕊,而产生了种子,这是一种返祖性状;有些雌蕊的花丝很长,原因是没有授粉,花丝可以不断生长等等我们认为不可思议的现象。
今天,老师租了两间宾馆的房间,让我们“荣幸”的洗了个澡,这也是我们几天来第一次洗澡,真是舒服极了,这种感受也是很难得的。
  晚上,我们听胡宗荣高级农艺师的“高端育种——超级杂交水稻育种探索”讲座。胡老师指出了一条新的育种之路,在众多专家对矮秆水稻反复研究的时候,胡老师却对高秆水稻寄予希望,他认为今后高秆水稻研究领域广阔,潜力大。同学们对这种新颖的观点比较感兴趣。他对未来高端育种的可能性提出规划和初步的研究。
  2月8日
  今早是最兴奋的一天,我们考察团到天涯海角参观游玩,天涯海角并不是一个地名,只是在海南岛南端的海滩上有刻着“天涯”、“海角”几个大字的耸立巨石。这个罕见的天涯海角奇景,似乎告诉我们已经到了天地之尽头了。其实天涯海角并不遥远和陌生,在2元人民币的背面的画面就是天涯海角的南天一柱奇石。惊涛拍岸,巨石穿空,天涯海角,浪拍金沙,风拂古迹,令人不免感天地之悠悠,发幽古之情怀,禁不住产生了揽尽“海阔天空”的人生至境的欲望。 “天涯海角”一直作为海南岛的代称而闻名华夏大地。从天涯海角向南海望去,这里碧水蓝天一色,烟波浩翰,帆影点点,椰林婆娑,奇石林立,那刻有:“天涯”、“海角”、“南天一柱”等巨石雄峙海滨,使整个景区如诗如画,美不胜收,真是令人目不暇接,流连忘返。面对这美如画的景观,我们似乎忘记了饥饿和疲劳,马不停蹄地奔走和观看,收获最大的是要属我们的相机了。我们临走还买了个椰子壳做的工艺品以留做纪念。
  下午我们去大东海海湾,它三面环山,一面大海,海湾呈弓形,东南平行的两条小山脉就像两道堤墙筑入浩瀚的南海,铸成海湾和屏障。我们这些北方长大的孩子第一次看见这么壮观的大海和舒适的海滩,感到特别兴奋和高兴,大家不顾一切,纷纷跳进了大东海,去体验和享受海洋给我们带来的喜悦和乐趣,去尝试一下大海的拥抱。这也是海南之行的一大收获吧!
  晚上听李龙飞老师“玉米育种技术及应用” 的讲座。他给我们介绍了我国玉米育种概况与发展趋势。玉米是天然异花传粉,它的育种也更具有挑战力。
  2月9日
  今天本计划各组跟不同的导师下田,可一切都被骤变的天气打乱了。从昨晚到今早的阵雨使得天气变得有些凉爽和阴森,田里也下不去,只好临时改为分组讨论。上午我们小组跟赵显峰老师讨论有关白叶枯病的问题。
  白叶枯病,俗称白叶瘟,也叫过火风、地火烧。由细菌引起,在我国除新疆以外,其他地区,以华东、华中、华南地区发生普遍。其木叶受害后,叶片干枯,瘪谷增多,千粒重降低。直接导致产量降低,一般减产10%-30%,严重可达50%以上。水稻一般被白叶枯病感染后,其症状为大多叶片受害,呈枯白色。成株期常见症状分成叶缘型、急性型、凋萎型、中脉型、黄花型。当出现急性型、凋萎型时,表示枯株将要死亡。白叶枯病均着在带菌谷种和病株残体上越冬。病菌随流水传播,从叶片的水孔、伤口或茎基和根部的伤口侵入,在维管束中大量繁殖后,从水面的水孔大量溢出菌浓,菌浓遇水溶散,见风、雨、露滴或流水传播,形成再侵染,致使病害传播蔓延,一直流行。
  我们畅所欲言地与老师们讨论水稻的病害及育种有关问题,还大胆地提出几个雏形的“创新”育种建议,但同时也暴露了我们知识贫乏和对相关基础概念不清等问题。
  下午,我们听向阳海博士的 “砸开分子生物学实验室的大门---分子标记的理论和实践”讲座。晚上,我们听王世全博士的“分子标记辅助育种”讲座。这些报告开拓了我们的视野,虽然有的还不能完全听得懂,但它让我们看见生物分子科学的大门正在打开,向我们招手,欢迎我们去攀登这科技的殿堂。
  2月10日
  上午我们最后一次去观看川农高科的玉米地,真有些恋恋不舍,大家还在地里集体合了张影,这也是我们考察的生活写照。
  下午和晚上,我们都在写总结,虽然已过了七天,但体会和感想还是不少,也得好好梳理总结和归纳。好在平时我已累计了不少素材,所以,自我感觉问题不大。考查团里要求以学校为单位发言,我和路遥就联合写了一篇南海考察的感受。
  一晃七天过去了,我们的旅程就要结束了,此刻,我才感到时间太短了,大家刚刚从陌生到熟悉,可又要分别,心里真不是滋味,我们也要尝尝人世间的酸甜苦辣。
  2月11日
  由于昨晚大家都在赶写总结和报告,睡的较晚,但今天我们就要离开这里返程,所以也不能睡懒??。清晨,大家就开始收拾行装,虽然东西不多,但也七手八脚地收拾了一会儿,并习惯性地把宿舍彻底打扫干净,物归原样,让我们考察团也能给南繁基地留下个良好印象。
  早饭后,我们集中在食堂进行为期八天的海南现代农业分子育种技术及应用科学考察总结会。各校学生代表及老师先后做了发言,最后由专家和考察团领队做总结。总之,南繁之行让我们受益匪浅,大家都感到收获很大,希望以后能有机会让我们多出来看看、学学、动动、炼炼,也许未来的明天我们将跟随专家的足迹来接班,也许未来的明天将是我们的天下。会后我们把精心准备的几个节目献给这里的专家和工作人员,感谢他们这些天对我们无微不至地指导、关心和帮助,虽然这些节目不是专业水平的,但它却表达了我们一片感激和眷恋的心意。
  最后,我们在基地院子里栽下了一颗椰子树,用它表达我们对老师的亲情,表达我们对南繁基地的深情,表达我们对农业科研人员的无限敬佩之情。让这棵椰树迎着风雨茁壮成长。
  午饭后,经过一个多小时汽车行程的午休,我们到达了兴隆热带植物园。它建于1957年,是海南最早对外开放参观的热带植物园。占地600亩,植物品种1200多个。走进兴隆热带植物园,便如同打开一本关于热带植物的百科全书,大自然的种种奇妙在这里是五彩纷呈,美不胜收。
  植物园里收集了12类热带植物,有香料作物、饮料作物、棕榈植物等。尤其吸引我们的是那些少见的咖啡、胡椒、香草兰、可可等热带经济作物和榴莲、山竹子等稀有果树,还有见血封喉等野生植物资源和珍稀物种。它是一座具有科研、科普、观光和植保功能的综合性热带植物园。当我们穿行于植物园,会获得一份探奇的惊喜,一种释然的心态。各种奇特的热带植物花木组成一幅幅美丽的图画,置身于其中,仿如画中游。植物园依山傍水,风景秀丽,身临其境,葱葱绿海,幽幽果香,喁喁鸟语,清新世界,甘甜空气,令人心旷神怡。它将洗去我们的疲倦和辛劳,焕发崭新的活力。
  时间和岁月真是如此无情和霸道,毫无商量的余地。由于我们是晚上的飞机,就直接乘车从兴隆赶往海口机场准备返京。此刻我感到专家情、老师情、同学情和南繁基地情都交融在一起,真有些难分难舍。
别了,蓝天和大海,别了,海南和基地,别了,这里的山山水水,别了,我们的导师和同学们。
 
体会和感想---记忆犹新
  在海南生活了八天,也是我们难以忘怀的八天,这八天让我看到了许多,学到了许多,认识到许多,感受到许多,这些真是无法用语言来表达完全的,但却是我们心里最真挚的感想和深刻的体会。
  通过这次海南水稻科技考察,让我们身上粘满了泥土,晒黑了皮肤,流下了汗水,挨了蚊虫的叮咬,磨练了嫩弱的筋骨,但我们却结识了很多新朋友,通过实践和了解水稻和玉米的杂交育种,增长了许多常识,学到了书本上没有学到的知识,学会了科研观察和试验的技术,培养了严谨的逻辑思维能力和科研素质,强化基本的分子生物操作技术,锻炼自立自强、吃苦耐劳的精神,初步尝试走出教室,在社会大熔炉的风雨中锻炼成长的经历。同时我们也清楚的看到:目前我们的知识还远远不够用,在科学的领域里,需要渊博的知识,我们要想去探讨水稻和玉米的秘密,就需要勤奋努力地学习,拼搏向上,只有具有扎实的知识基础,才可能解开植物基因的密码,才有可能创造历史的新篇章。
  通过这八天的学习和生活,让我们深深体会到:科学是艰辛和认真的工作,一切都要脚踏实地一步一个脚印地干出来才行,只有经过一行行一株株的调查,才能取得一个个科学数据,才能创造出成果和奇迹。南繁基地的专家和许许多多科学工作者经历了多少这样春夏秋冬的试验和付出,才创造出今天中国和世界的新记录。
  在这八天里我们第一次与专家们一起同吃同住同劳动,让我看到他们在业务孜孜不倦和不断进取的精神,在生活上克服困难和艰苦奋斗的精神,在工作上脚踏实地和兢兢业业的精神,这就是他们身上的南繁精神,这也是值得我们敬佩和学习的精神。
  他们在祖国的土地上默默耕耘,做着无私的奉献,是他们在为我国的农业做出辉煌的成果,是他们在为13亿的中国人和世界人民解决温饱问题,这就是我们可亲可爱的专家老师们!这就是我们新一代的创业人!
 
2006-2-16

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