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孙寰 杂交大豆研究的开拓者

吉林省地方志编纂委员会    2013-12-19 09:24:00    来源:
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  孙寰1939年1月生于黑龙江省哈尔滨市。1984年7月,他加入了中国共产党。同年担任了大豆研究所副所长,1985年8月担任省农科院副院长,主管科研、育种工作。1999年,省农科院在科技体制改革中,发起成立了“吉林吉农高新技术发展股份有限公司”,孙寰担任副董事长、技术总监。孙寰曾任吉林省作物学会理事长、吉林省遗传学会副理事长。现任中国作物学会大豆专业委员会副理事长、全国作物杂种优势利用专家咨询组副组长。 

  孙寰从1983年开始进行大豆杂种优势利用研究, 1993年,终于获得了世界上第一个大豆细胞质雄性不育系,1995年实现了“三系”配套,在世界上20多个国家申请发明专利,中国和美国专利已授权。2002年12月29日,孙寰带领课题组育成的世界上第一个大豆杂交种——“杂交豆1号”通过了吉林省农作物新品种审定委员会审定。 

  孙寰作为首席专家主持了“国家转基因植物中试与产业化基地”建设。参与国家基础研究“973项目”“作物资源核心种质构建、重要新基因发掘与有效利用研究”的管理,为项目专家组成员,连续两届被聘为国家自然科学基金学科组评审委员。1992年享受国务院政府特殊津贴;1993年获吉林省英才奖章;1997年被教育部、人事部评为全国优秀留学回国人员;1998、2002年两次被评为吉林省首批和第二批省管优秀专家;1999年被授予全国优秀农业科技工作者称号;2001年被授予全国农业科学先进工作者称号。 

  成功育成“不育系” 

  攻克大豆杂交种这一科技堡垒,早已成为全世界大豆科技的焦点。当时我国还很少有人开展这一领域的研究,国外也曾有人知难而退,因为这项研究太难了。找不到避免母本自交的有效途径,尤其是没有适于杂交种生产的不育系;因为大豆是否有杂种优势的研究很少,有人认为大豆杂种优势不强;更重要的是大豆闭花授粉,花粉很难从父本传到母本,即使有优势,生产大量低成本杂交种种子也极其困难。要培育出大豆杂交种,找到适用于杂交种选育的不育系材料是关键。孙寰认定,中国是大豆的故乡,大豆种质资源极其丰富,如果有大豆细胞质不育材料也应该在中国。他在全国从南到北横跨20个纬度,分别在福建泉州、湖南长沙、浙江杭州、河南郑州,江苏徐州、吉林公主岭设了6个试验点,选用不同类型栽培大豆与野生大豆广泛杂交。偶然间他发现地方品种汝南天鹅蛋(代号167)含有不育细胞质,经过五代回交,于1993年育成世界上第一个大豆细胞质雄性不育系OA和同型保持系OB,1995年又育成栽培豆不育系YA和YB,找到恢复系,实现“三系”配套。同时,证明不育系属配子体不育,育性稳定。在此基础上测验了上千个品种和品系的恢保关系,育成大批新不育系和恢复系。不育系的育成,在国内外引起广泛关注,美国三家公司同时要求转让这一技术。经国家批准, 1995年与美国一家公司签约,对方支付25万美元研究经费获优先转让权。专家认为该项研究达到了国际领先水平。1994年获省科技进步一等奖,1998年获农业部科技进步二等奖。该发明已经中国、美国、日本发明专利授权;其他二十几个国家专利进入实审阶段。 

  世界上第一个商用大豆杂交种 

  孙寰为了研究大豆杂种优势和亲本选配规律,组织全国7个单位协作,利用品种间人工杂交,配制了1326个组合进行杂种一代测产。从理论上证明了大豆有较强的超高亲优势,双亲地理远缘优势强,超高亲优势率平均为6.8%,“中国品种×外国品种”优势最显著。根据这些成果,孙寰带领课题组的成员,采用“一父多母”形式在网室内用不育系和恢复系配制组合,进行高产杂交种的选育。以不育系JLCMS9为母本,以恢复性好、农艺性状优良的恢复系吉恢一号为父本,育成了“杂交豆1号”,并通过吉林省品种审定。两年区域试验平均比对照增产21.9%,生产试验增产20.8%,最高公顷产量达4000公斤以上。这是世界上第一个也是当时唯一经过正式品种审定可以商业化应用的大豆杂交种。 

  建立世界第一个杂交大豆育种程序 

  孙寰提出并建立了独特的大豆杂优利用育种程序。杂交大豆育种程序与大豆常规育种不同。大豆常规育种的特点是人工杂交后,不再杂交。靠自交加代扩繁。杂交大豆育种以不育系为核心,每代都要杂交。杂交效率高低决定育种进度的快慢。以昆虫为传粉媒介,以网室为隔离区,建立了基本不用人工杂交的育种程序,每年可配制200~500个杂交组合,可提供初级和高级产量鉴定以及区试的试验用种。在东北三省设6个测产点,在郑州建立华北育种站,在公主岭建有现代化温室,在海南建立了我国第一个加光冬繁圃,大大缩短了育种周期,加快了育种进程。这一程序为连续不断地选育大豆杂交种提供了保障。 

  孙寰利用20年的时间,在前人研究积累极少的情况下,连续取得了育成世界上第一个大豆细胞质雄性不育系、育成世界第一个商用大豆杂交种、研究出一套高效低成本的制种技术、建立了适于选育大豆杂交种的育种程序四项重大科技成就,研究难度大,创新性强,解决了大豆生产的难题,标志着我国在又一个重要农作物杂优利用研究与应用上,走到了世界的前面。 

  在大豆的细胞遗传研究领域,孙寰也有重要的建树。他研究了野生大豆染色体易位频率及分布规律,主持自然科学基金重点项目,参与了野生大豆生物学研究,通过大豆远缘杂种一代花粉育性的观察,发现我国野生大豆染色体易位频率较高。不同地理来源野生大豆易位频率不同。孙寰在我国栽培大豆中首次发现两个染色体倒位系“微大鱼”和“孙吴小白眉”,进行了深入的细胞学研究,证明与已有的野生豆倒位系不同。我国在大豆染色体畸变研究领域几近空白,孙寰进行了成功的研究探索,推动了我国大豆细胞遗传学的发展。 

  创立国际大豆加工利用会议 

  孙寰在国际大豆学术界具有重要地位和影响。1985年,孙寰在非洲国际热带农业研究所参加会议期间,看到非洲人营养不良的状况,深感一个农业科技工作者的重任。他对会议主持人表示:“中国是大豆故乡,一定会对世界做出自己的贡献。”   

  此后几年,孙寰一直为推动世界大豆加工利用而努力。他积极倡导,多方联系,四处奔走于国内外,联系美国国际大豆组织(INTSOY)、国际热带研究所、日本农林渔业研究委员会、中国农业科学院、中国轻工业部发酵工研究所等国内外6个单位共同发起,于1990年在吉林省公主岭市召开了首届国际大豆加工利用会议,共有25个国家和地区的代表与会,其中外国代表114人,孙寰担任会议主席。会议重点研讨了适合发展中国家的大豆加工技术,产生了良好的国际影响,会议取得极大成功。现在,国际大豆加工利用会议已被确定为每四年召开一次的正式国际例会,成为大豆加工领域学术交流的重要国际论坛。孙寰还积极促成了第二届会议在泰国召开。为肯定他对这一会议和推动国际学术交流作出的历史性贡献,在2000年于日本召开的第三届会议上,孙寰以会议创始人和第一届会议主席身份,被邀请参加会议并作主旨报告。 

  孙寰还以咨询专家的身份两次参加IPRGI会议,参与大豆描述符制定和该组织发展战略研讨。应FAO邀请,参与筹建非洲和亚洲大豆网,多次应邀参加其它国家和国际大豆学术会议。 

  

  2004年2月26日,省委宣传部、组织部、统战部作出决定,授予孙寰“吉林省创业先锋”称号。他被授予首届吉林省科学技术进步特殊贡献奖。2005年被授予吉林省“特等劳动模范”光荣称号。2006年,“大豆细胞质雄性不育及其应用”获国家技术发明二等奖。 

  2011年1月,孙寰正式退休。退休之后他仍然奋战在科研一线,继续为他所热爱的事业奉献着光和热。 

  20多年来,孙寰主持或参与主持25个研究项目。其中有国家计委和科技部攻关项目,国家自然科学基金重点项目,“863计划”重大专项,国家转基因植物中试与产业化基地建设专项,国际合作和省重大科技专项。参与国家基础研究“973”项目“农作物资源核心种质构建、重要新基因发掘与有效利用研究”的管理。孙寰注重人才培养。他先后培养了博士后、博士、硕士各一名。带出了一支高素质的科技骨干队伍,其中有的人主持了国家重点项目,有的获得了国家级荣誉。他悉心培养的助手已经主持国家“863计划”项目,成为我国新一代大豆遗传育种和杂优利用科学领域担纲之才,2004年被评为首批新世纪百千万人才工程国家级人选。在《科学通报》、《大豆科学》、《Crop Science》等刊物及国际学术会议上发表40余篇学术论文。主编出版了《吉林大豆》专著。 

  (王柏涛 赵 旭)