第75章 袁隆平的杂交水稻为何不留种?(3 / 4)

是留种好!’张启哥哥,你说应该如何这个风险?”

张启微微一笑,说道:“哈哈,别急!非要留种,也不是不可解决。世界上你不了解的科学技术多得是。还真有办法解决呢。那就是依靠转基因技术实现留种。正是转基因技术,让原本不能留种的杂交作物,居然也可以留种了。

作物在受精后胚珠的发育,是依靠一个基因BBM1的激发的。在花粉精子中BBM1是有表达活性的,而在未受精的卵细胞中BBM1则不表达。在自然条件下,花粉精子中的BBM1表达产物,在受精后会激活卵子BBM1的表达,从而开启胚发育的过程。通过转基因以及基因编辑手段,科学家们让卵细胞中的BBM1直接就能表达。这时候不需要受精过程的发生,卵细胞就能发育成胚——即幼小的植株。卵细胞是单倍体细胞,即使它能够绕过受精过程发育成胚,产生的植株也是单倍体,因此还要绕过减数分裂这个难关。好在,科学家们发现,只要利用基因编辑技术敲除水稻中的三个减数分裂相关基因,就能让水稻的生殖原细胞的减数分裂变成有丝分裂——这个过程被称为MiMe。通过这一过程,卵原细胞在形成卵子的时候,不会发生重组和同源染色体分离,同时维持二倍体倍性。科学家可以利用这种类似无性繁殖的过程来产生种子,从而维持其杂种优势的特性。

这样的话,只要在适合的时候,以后的科学家就可以利用转基因技术让一些杂交种子也可以留种。只要需要,转基因技术完全可以让袁隆平的不能留种的杂交水稻,也变得可以留种。”

张启兴奋的继续说道,“意外不意外?!原本大自然让杂交作物天生就不能留种,结果转基因技术打破了这个魔咒,让不能留种的作物也可以留种了。所以,即使以后世界‘末日’了,大家挤在一艘‘方舟’里面,等到‘大洪水’一退,科学技术还能保人类顺利的生存繁衍下去。”

说到这里,张启伸出手指,说道:“刚刚我说了这么多,现在总结一下。

第一,纯种可以留种。但是退化很快,不划算。

第二,通过杂交技术得到的杂交种,不能留种。所有的杂交品种都是不能留种的。但是划算,农民就是喜欢。

第三,转基因技术可以让原本不能留种的杂交种也可以留种。”

谢郁文点了点头,又问道:“刚刚你提到了‘雄性不育保持系’ 这是啥意思意思啊?我有点不明白。”

张启解释说道:“前面我说了,杂交水稻技术,也包括杂交高粱技术、杂交玉米技术等等,可以用不着人工去雄,不育系对于杂交优势的广泛利用具有非常重要的意义。但是我也要指出,不育系因为雄性败育,不能自交结实,获得的种子本身不能留种,不能传宗接代。所以在利用杂交优势的时候,还必须有一个外表相像,自交能结实,花粉发育良好的另外一个品种来帮助它传种,把这种品种的花粉,授以不育系。这样的话,不仅使得不育系结下种子,而且结下的这个种子以后长成的植株,它们依然可以保持雄性不育系的特征。这个品种,就是雄性不育保持系,简称为保持系。

如果我们选择某种品种为不育系杂交产生杂种优势的品种,这就叫做雄性可育恢复系,简称为恢复系。

关于不育系杂交种优势的利用,我举一个例子。就不说袁隆平爷爷的杂交水稻,因为那个大家都太熟悉了。我就说说杂交高粱。

山西省河曲县在1969年种植的杂交高粱,平均亩产为1993.8斤,比之前不使用杂交时提高产量达50%。昔阳县种植了晋杂5号,平均亩产为1600斤,其中有的亩产高达1720斤,而之前平均亩产量仅为680斤左右。我国在杂交高粱上采用的不育系多为3197A,保持系为3197B。利用3197A与其他优