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[科技苑]土豆密码②繁衍之谜(2011.1.11)

发布时间:2011年01月11日 19:43 | 进入复兴论坛 | 来源:CCTV-科技苑

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种子繁育产量低,性状分离种特殊。

    在种马铃薯的人看来,被称作“种薯”的土豆就是他们年年播种的“种子”。可是从生物学的角度来看,这些土豆的的确确不是种子。追究起来,地下这些灰头土脸的淀粉球和地上的茎秆,虽然看起来南辕北辙,却同样属于植物的茎。每到收获的季节,这些被植物学家称作“变态茎”的部分,给种植者们带来的真是由衷的喜悦。

    实际上,马铃薯地下的茎长得好不好,和地上的部分开不开花,结不结果还真没有太直接的关系。马铃薯地下的块茎自成一体,自顾自地发展壮大着,直到人们收获它们。另一方面,在下一轮的生产中,块茎还会承担起传宗接代的重任。种土豆的老百姓世世代代收获地下的块茎,来年又把它们播种下去。这样的周而复始,人们几乎忘掉马铃薯也有真正的种子,也有另外的一种繁衍生命的方式了。

    在自然界里,马铃薯的繁衍代表了最为主要的两种繁衍方式:有性繁殖和无性繁殖。就是说马铃薯传宗接代的时候,既可以通过块茎来繁衍它的后代,同时又可以通过形成种子来完成。靠块茎来传宗接代,是典型的无性繁衍的方式。而靠开花结果孕育出种子来进行生命的轮回,才是有性繁衍的流程。事实上,马铃薯也有实生种子,可奇怪的是几乎没有哪个马铃薯种植者会在田里直接播种它们。这是因为,曾经尝试用种子播种的人们发现,不但土豆的产量低,更意外的是,同一拨种子种下去,长出来的却是千差万别。在马铃薯这里是找不到任何一粒种子能够完全代表自己母亲的性状的,虽然同是一个娘胎里结出来的种子,可每一粒表现的却都是不同的特质。之所以马铃薯有别于其他作物如此特殊,追根溯源,还是它在父母的身世背景上就完全不同。

     

自交衰退难育种,柳暗花明选块茎。

    一粒玉米种子,其父母的背景极其单纯。育种家们经过不知多少代的提纯,得到了遗传背景和性状都简单清楚的纯系的父本和母本,又经过几代分离以后,它们的种子才稳定的结合了父母的性状。这样的种子表现得也都是单纯和一致的。

    但是马铃薯不同。育种家们始终没有为马铃薯培育出纯系的亲本来。由于父母本身都是身世曲折的,它们孕育出的种子就更是各种性状的大杂烩了。很多年前,包括所有的马铃薯育种专家都做过同样的一项工作,就是用马铃薯自交,得到实生种子,从里面选好的材料,然后再自交。自交,就是通过自花授粉来一次次的近亲繁殖,大多数作物的育种都会经过这样的过程。人们当然也期望能够通过连续的自交,得到一个纯合的马铃薯系。但是,这条路却至今也没能走通。这么一来,马铃薯也就不可能像玉米水稻一样,培育出在生产中可以直接应用的种子了。

    不过,西方有一句古谚:“上帝关上一道门,一定会为你打开另外一扇窗。” 在生产中,当真正的种子无能为力的时候,块茎的能力就显现出来了。块茎是茎的变态,其上有一些芽眼,当条件成熟的时候,这些芽眼就会萌发。而且繁殖力特别旺盛。块茎所代表的无性繁殖就等同于在一个母体的基础上,进行完完全全的复制。一生十,十生百,一个土豆甚至一个芽眼就可以把一个品种的特性原封不动的一代代传承下去。无性繁殖高度的稳定性,使马铃薯能够依靠块茎的复制,把一个品种的特性完整无缺的传递下去。这就是造物给予马铃薯的一个得天独厚的条件。

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