杂交水稻和转基因技术
杂交水稻和转基因技术今天一篇“粮食战争还未开始 , 我们已没有了能发芽的种子!”的作者十分武断说道:“我们反转基因是怎么反的?天天在微信群里反 , 吵得天翻地覆 。 可是有几个人走到田野上去?那里才是决定转基因去留的战场 , 这些人是我们的父母 , 我们只需要一句话 , 就能定夺 。 可是我们一败涂地 。 当我们在微信群里吵得你死我活的时候 , 转基因已悄悄占领了我们的土地 。 ”他还煞有介事说:“2018年5月27日下午 , 有学者去郊外的乡村徒步 , 在某山的深处 , 人迹罕至的地方 , 遇到一位姓曾的74岁的农民老伯 。 学者指着大爷屋门前的两分秧田 , 问 , 这个秧苗是什么品种 , 是自己留种子的吗?
大爷说 , 秧田种子是买的 , 不是自己留的 。 不能自己留种 , 必须每年去买牠们的 , 种子要50元一斤 。 自己留种则没有收成 。 水稻不能自己留种 , 玉米也不能自己留种 , 蔬菜不能自己留种啦!听完我们的心里像针扎一样的痛 。于是 , 他愤而怒吼:“一切不能自留种子的农业模式 , 都没有存在的价值 。 ”我的天 , 真是无知者无畏!他竟然不知道袁隆平老人搞的杂交水稻 , 骇然地被他包括在了“一切不能自留种子的农业模式 , 都没有存在的价值”里 。 他竟然不知道,杂交水稻不能自留种子 , 却决对没有采用“转基因技术”!“一切不能自留种子的农业模式 , 都没有存在的价值 。 ”!这分明是在敲袁隆平的饭碗 , 砸“隆平高科”的锅啊!我不知道他是初生了多少年的牛犊子 , 但他肯定没有调查那块田里的稻种来源!到田野上去了 , 却没弄清农民种袁隆平的杂交水稻也必须年年买种子 , 而且是一百元一公斤!并武断地认定其为“转基因种子” , 这也等于是白去啊!说实话 , 我看到这个牛犊子的观点 , 其实是非常激动的——吐杂交水稻槽的越来越多了!我当年就是怀着与“一切不能自留种子的农业模式 , 都没有存在的价值 。 ”相类似的观点 , 毅然离开这个科研项目的!我还认为:这种农业模式 , 完全是将简单的事情复杂化——为了克服水稻自交授粉 , 从而难以进行不同亚种间进行杂交的特性 , 不得不采用三系选育的方式年年制种 。 而且制种产量出奇的低!获得的大田种植结果虽高 , 却从不与制种结果合起来计算 。 当然 , 最要命的 , 还是千家万户的农民 , 因“不能自留种子的农业模式”而牢牢地被捆绑在种子公司的利益链里!大家都以为袁隆平搞的杂交水稻是现代高科技?决对不是!它是一种生物杂交一代优势利用技术!是受孟德尔用豌豆杂交实验过程中 , 一种普遍现象启发:当年孟德尔(1822.7.20-1884.1.6)在豌豆实验探索遗传规律的过程中 , 发现亲本(父本+母本)交杂所产生的一代种子 , 种下去后 , 所有的植株都具有稳定的生物性状 。 更令人惊奇的是 , 这些一代植株的性状还经常优于亲本 。 例如 , 长得更茂盛一些 , 或者子结得多一些 , 或者花开得更漂亮一些等等!可惜这种优良性状只表现在第一代 , 从第二代起 , 长出的植株就会按照雌、雄两亲本性状 , 以一定的规律显现出来 。 当年的孟德尔只为研究遗传规律 , 因此 , 只是不停地人工杂交 , 然后种植子代、孙代进行观察分析 , 对杂交一代有多少优势 , 有没有利用价 , 肯定没有“特别关注”!其实原因非常明显 , 像豌豆一类的自花授粉植物 , 是通过同一朵花里的雄蕊和雌蕊自交结实的 。 想要用两个亚种间进行杂交 , 必须人工精心操作!因为 , 作为父本和作为母本的品种 , 都有极强的自花授粉结实的能力 , 所以 , 必须用人工去除母本花里的花粉(雄性基因) , 才能保证父本的花粉成功地与母本杂交成功!这种笨办法每一次只能得到少之又少的杂交种子 , 用来作遗传规律研究 , 那是决对没问题的!作为商品生产 , 那就完全不可能了!所以 , 孟先生恐怕从未动过杂交一代优势利用这个念头!托“美洲原住民”的福 , 他们培育出来的玉米是异花授粉植物!虽也是雌雄同株 , 但玉米的雄蕊长在头上 , 雌蕊长在腰间 , 所以 , 采用人工方法就可以高效地去除母本头上的雄蕊 , 让田间所有玉米腰间的雌蕊 , 都只能接受到父本的花粉!大量生产植物杂交一代种子的愿望终于实现了!当然 , 此类种子只适合作为口粮或饲料 , 不适合作为来年的种子!因为它也会像孟德尔所试验的豌豆一样 , 在第二代的植株里 , 不再具有整齐稳定的生物性状 , 而是一部分长得像父本 , 另一部分长得像母本!像杂种一代那样的生长优势也就不存在了!必须年年用上述方法制种!所以 , 年年花大价线买种的玉米 , 根本与转基因技术无关!大家想一想 , 如果“到田野上去”了解到这样的真相 , 能决定转基因的去留吗?水稻、小麦等 , 也像豌豆一样属于自花授粉植物 , 其雄蕊和雌蕊生长在同一朵花里 , 用人工去除作为母本植株中的雄蕊 , 是一件相当低效的事情!所以 , 要想像玉米那样大量生产由亲本产生的杂交一代种子 , 就必须另想办法——让认定的杂交母本 , 根本生长不出正常的雄蕊 , 但又要保证其雌蕊可正常接受外来花粉!若能如此 , 不用人工 , 将指定的父本和只有雌蕊有效的母本种在一起 , 利用微风就可以大量地产生杂交稻种了 。以水稻为例 , 整理一下思路:一、找到雄性不育(无花粉 , 或称雄蕊败育) , 雌蕊正常的水稻植株——不育系 。二、找到品质优良的稻种 , 与不育系杂交后产生的种子 , 每一代种下去都保正是“雄性不育 , 雌蕊正常的的植株”——凡能达到这功能的稻种 , 统称为保持系 。 则不育系由此类组合永续下去 , 而且 , 保持系稻种的优良基因结合了不育系里的雄性不育基因 , 我们就可以大量生产某一优良稻种的不育系作为母本备用!三、找到品质优良的稻种 , 与不育系杂交后产生的种子 , 种出来的植株能恢复出正常的雄蕊来进行自花授粉结实——恢复系 。通过恢复系与不育系产生的稻种 , 就是可以种下去获得高产等性状的商品种子 , 它的第二代只能作为口粮或饲料 , 决不能再作为种子!大家看到了吧 , 水稻不像玉米那样简单 , 必须通过三系选育才能产生具有商品意义的种子 , 而且由于内含不育基因 , 误将第二代作了种子 , 就会因基因的自由配对将雄性不育基因大量地显现出来 , 让农田几乎颗粒无收!上述杂交一代种子的生产方式 , 都是宏观条件下 , 通过传统的有性繁殖(雌、雄或公、母交合)实现的 , 而转基因技术属于分子生物学技术 , 它必须借助高倍显微等技术 , 将某些生物的基因转移到其它物种 , 用于改造生物的遗传物质 , 使目标生物在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变 。 所以 , 袁隆平的杂交水稻所采用的三系选育技术 , 根本与“转基因技术”无关!把年年必须买种的卡脖子罪恶与“转基因技术”关联起来是毫无根据的!当前反对转基因正是最热门的道德表演 , 因为有名V牵头嘛!道德表们其实都是心无善念只求轰动的“表演艺术家”!你看那个四岁就会让梨的孔融 , 官当大了就越加注重道德表演了 , 竟然以对死去的长者哭得不够伤心为由将哭丧的人杀了!也活该后来他被曹操以道德相关的理由杀了!就像“阶级斗争一抓就灵”一样 , 你黑着心以阶级斗争的理由整别人 , 权力更大、心更黑的人 , 又以阶级斗争的理由整你!反转的道德表们 , 也是一些只管轰动效应 , 不管实事求是的“表演艺术家”!他们还亲自走到田间地头去了呢!这么地“深入基层”了 , 竟然还没弄清袁隆平的杂交水稻没有采用“转基因技术” , 却实实在在地捆绑着辛勤劳作的庄稼汉年年买种!杂交水稻雄性不育基因的追寻过程袁隆平杂交水稻的研究成功 , 其关键突破口是找到雄性不育植株 , 即培育出不育系和相关联的保持系!这事发生在上个世纪六十年代末和七十年代初!转基因技术还没被人普遍认知 , 也就没有人用转基因鼓吹“阴谋论”来吓唬人!人们更本没想到要用“转基因技术”获得水稻不育系 , 而是从种类繁多的稻种中目测找寻 , 因水稻雄性不育现像 , 经常发生在农家栽培品种中 。 所以 , 一开始人们从常规稻寻找雄性发育不良的植株 , 并用各个品种来与之匹配 , 结果发现其不育性状根本无法遗传下去 , 不同的温度和光照长短的不同 , 很容易影响到它们的生长结果!后来 , 原湖南黔阳农校的李必湖先生 , 在海南一条水沟边发现了一株野生稻 。 经目测 , 发现其雄蕊无花粉 , 六个雄蕊像透明的玻璃棒 。 采集回来用农家品种作父本与之杂交 , 其后代依然表现出雄蕊不正常 , 而且外观植株与父本相同 。 当时人们称其为雄性败育 , 也就把这一可行性研究对像称为“野败”(不是稗) 。当年贺家山原种埸科研小组的领头人周坤炉当即立断 , 完全抛弃所有农家品种中的不育材料 。 以“野败”材料为唯一攻尖对像!攻尖结果发现 , 几乎所有的境内农家品种都能产生“雄性不育后代” , 并能一直保持下去!如此 , 通过田间合理排列父本和母本 , 开花时通过微风就能让不育植株受粉结实了!看到没 , 这里没有采用任何高端的“分子生物学技术” , 也就说 , 没有采用高倍显微技术进行分子杂交!因而不是“转基因”! 具体说来 , 我们搞的是宏观条件下的生物有性繁殖!也就是把“野败”材料生殖细胞的所有基因 , 与农家品种生殖细胞里的所有基因混在一起 , 产生出可生根发芽的种子!这只是利用了千万年来生物有性繁殖的自然特性!追寻让水稻杂交一代恢复自交结实的父本——恢复系试验证明 , 所有境内稻种 , 都只能与“野败”产生出雄性不育植株!问题大了 , 到哪里寻找能使“野败”这种不育材料 , 杂交出可恢复自花授粉特性的水稻植株呢?周坤炉想到 , 那株雄性败育的野生稻是在海南岛发现的 , 海南岛地处北回归线以南 , 采用这一区域内的水稻品种作恢复系 , 成功的可能性很大!恰好 , 菲律宾有一个“国际水稻研究所”(International Rice Research Institute , 简称IRRI) , 我们采用了那里的一系列水稻品种 , 当时称之为IR系统 。 周坤炉的这一推测果然有效!不久 , 周坤炉小组终于培育出了可大面积种植的“V优6号”(这当然也是必须年年制种 , 农民必须年年买种的) 。 据说“V优6号”还第一次出口到了美国 , 也是唯一的一次 , 或者是美国不想年年买种?只是猜测!周坤炉是一个地地道道的实干家 , 宅心仁厚!当年是文革后期 , 搞政治迫害是很容易的事情 , 据说当年农垦部门就有两名反对搞杂交水稻的专家被处理了 。 我对杂交水稻的不同看法也影响到了一个他倚重的对像 , 我和他都离开了这支科研队伍!周坤炉没有任何动用政治手段的念头!他劝我离开后不要乱说 。 并且在我离开几年以后 , 他还特派胡楚明先生给我送来了三十元的奖金(八十年代初一个月工资) , 胡楚明说 , “V优6号”是从我选择的IR系列中开发出来的 , 具体是IR24(父本)+V20不育系(母本)——我走以后胡楚明接手了我所有的科研材料 。当然 , 明白人还是很多的 , 例如李昌平 , 他就直接了当地写信给袁老:——致袁隆平老师的一封信公开信 , 信中说:“……可我却希望您老在有生之年放弃杂交稻新高峰的攀登 , 转向培育常规水稻品种 。 ……中国农民几乎没有任何一粒属于自己的真正意义上的种子了 。 ……几乎在种子公司买不到一粒常规种子 , 都是断子绝孙的‘种子’ 。 ”在科研领域都容不下不同意见 , 是我们落后于发达国家的重要原因 , 当年农垦部门两名反对搞杂交水稻的专家意见如果被尊重了 , 也就不会有“断子绝孙的种子危机”了!杂交水稻含有野生稻的基因 , 植株的生存竞争能力很强 , 因此很适合在“在某山的深处 , 人迹罕至的地方 , ”粗放地种植!虽然我们并没有靠它养活世界五分之一的人口 , 但是 , 武断地说“一切不能自留种子的农业模式 , 都没有存在的价值”也是不全面的 。 许多“在某山的深处 , 人迹罕至的地方 , ”的人 , 还是喜欢不费神劳力地去种它 。 我作为反对通过三系选育搞不能留种的杂交水稻的过来人 , 当然会注意相关动向 , 所以一遇到农村朋友 , 就会去打听这方面的情况 。所以说 , 国家应把常规育种作为重点 , 毕竟这们才最附合自花授粉作物的生长特性 , 能让农民在一定时段内自已留种!由于作物品种有不断退化的特性 , 所以 , 农家品种的更新换代也是不可避免的 , 农民也不可能一辈子只用一个品种!
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