來源:大河網(wǎng)-大河健康報 記者 楊青平
“綠色革命”這個詞,最早指的是設(shè)在墨西哥的“國際玉米小麥改良中心”、設(shè)在菲律賓的“國際水稻研究所”在上世紀60年代、70年代培育推廣優(yōu)良品種。建立并資助這兩個機構(gòu)的不是聯(lián)合國,而是美國洛克菲勒基金會、福特基金會。這兩個機構(gòu)培育推廣的矮稈、抗倒、抗病、高產(chǎn)的小麥、水稻品種,使墨西哥、阿根廷、哥倫比亞、菲律賓、印度、巴基斯坦等南美洲及亞洲十幾個國家的糧食產(chǎn)量增加了一半以上,實現(xiàn)了自給。美國的一位農(nóng)業(yè)專家第一次用“綠色革命”一詞來描述這個可喜的農(nóng)業(yè)進步,從此,“綠色革命”就成了世界各地良種推廣的代名詞。
這兩個農(nóng)業(yè)科研推廣機構(gòu)雖然沒有直接幫助中國推廣良種,但是與中國建立了科技合作關(guān)系,互相提供育種材料和品種,目前中國的一些品種里就含有它們的良種基因。
上世紀70年代,中國率先育成雜交水稻,令世界矚目,被國際上譽為“第二次綠色革命”。水稻和小麥都是自花授粉作物,全世界都認為,既然雜交水稻能成功,那么雜交小麥也能成功。于是,培育雜交小麥也成為“第二次綠色革命”的目標。
這里需要解釋名詞?!半s交水稻”這個叫法不科學,科學的叫法應當是“水稻雜種優(yōu)勢利用”,或者簡化為“雜種水稻”。常規(guī)水稻品種也是通過雜交手段培育的,也是“雜交水稻”。但是“水稻雜種優(yōu)勢利用”這個說法太拗口,“雜種水稻”好像是罵人的,所以就叫“雜交水稻”。“雜交小麥”亦然?!半s交玉米”亦然。
培育雜交小麥的方法,和培育雜交水稻如出一轍。
“一妻二夫”制的“三系法”:妻子是雄蕊不育系,第一個丈夫是恢復系,給它授粉,后代恢復可育性,作為雜交種子,應用于生產(chǎn);在另一塊田,第二個丈夫是保持系,給它授粉,后代保持雄蕊不育,下年繼續(xù)作為母本,用于制種。
“一妻一夫”制的“兩系法”:妻子對光照和溫度敏感,春播,雄蕊不育,丈夫是恢復系,給它授粉,后代恢復可育性,作為雜交種子,應用于生產(chǎn);夏播,妻子的雄蕊可育,自交結(jié)實,下年繼續(xù)作為母本,用于制種,這就不需要保持系這第二個丈夫了。
“化學殺雄法”:不需要天然的雄蕊不育系,母本的雄蕊是可育的,給它噴化學藥劑,可以把雄蕊殺死,而不傷害雌蕊,它就成了不育系,接受父本的花粉,后代就是雜交種子。殺雄的化學藥劑,其實就是植物生長調(diào)節(jié)劑,俗稱植物激素。
這三種方法,30多年來,每年都選育成功一些雜交組合。但是,要么制種產(chǎn)量太低、種子成本太高,要么生產(chǎn)產(chǎn)量不突出、種植效益不比常規(guī)品種高,所以,只能小面積示范,難以大面積推廣。最近一兩年,“兩系法”和“化學殺雄法”育種成功的報道一個接一個,但一個品種最多也不過示范幾千畝、幾萬畝,所有雜交小麥加起來,全國每年也不過幾十萬畝,僅占小麥種植面積的千分之一。而雜交水稻則占水稻種植面積的50%。
雜交小麥在全世界都沒能發(fā)展起來。美國研究雜交小麥50年,種植面積曾經(jīng)達到小麥總面積的1%,但是沒幾年就又退回去了。
為什么雜交小麥趕不上雜交水稻呢?
育種原因:30多年前的常規(guī)水稻、常規(guī)小麥產(chǎn)量水平都不高,雜交品種容易超過它們,于是雜交水稻成功了,而雜交小麥才起步;30多年來雜交小麥育種技術(shù)在提高,而常規(guī)小麥育種技術(shù)也在提高,水漲船高,難度更大,雜交小麥產(chǎn)量水平若不能超出15%以上,就沒有推廣價值;30多年來雜交水稻育種技術(shù)的提高,比常規(guī)水稻更快,所以推廣面積越來越大。因此,雜交小麥遠遠趕不上雜交水稻。
遺傳學原因:父本、母本的基因是純系,比如一黑一白,那么子代的基因就黑白分明,顯得很雜,雜種優(yōu)勢就強;父本、母本的基因不是純系,比如不黑不白,那么子代的基因黑白就不分明,雜種優(yōu)勢就弱。水稻是二倍體,即2套染色體,在漫長的進化過程中,沒有外來的染色體進入,基因相對較純,那么子代的基因就相對較雜,雜種優(yōu)勢就相對較強;小麥在漫長的進化過程中,由二倍體變?yōu)樗谋扼w再變?yōu)榱扼w,即6套染色體,其中2套是山羊草的,2套是節(jié)節(jié)草的,基因不純,那么子代的基因就不夠雜,雜種優(yōu)勢就不夠強。
因為育種的原因、遺傳學的原因,雜交小麥沒能趕上雜交水稻,在“第二次綠色革命”中,小麥沒有水稻表現(xiàn)出色。
“第一次綠色革命”是常規(guī)雜交育種,“第二次綠色革命”是雜交優(yōu)勢利用,這都是同一物種內(nèi)的雜交?,F(xiàn)在,轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)成熟,轉(zhuǎn)基因是不同物種之間的基因轉(zhuǎn)移,有人說它是“第三次綠色革命”,而大多數(shù)人則干脆說它是“基因革命”。有一篇科普文章,標題是《綠色基因革命》,選入中學語文課本,影響廣泛而深遠。
掀起“第一次綠色革命”的“國際玉米小麥改良中心”、“國際水稻研究所”也在研究轉(zhuǎn)基因。“國際玉米小麥改良中心”的專家說:“世界需要轉(zhuǎn)基因品種”;“國際水稻研究所”的專家把轉(zhuǎn)基因比作外科手術(shù),說:“沒有外科手術(shù)的醫(yī)學會是什么樣?”
作者:楊青平