提到杂交育种,大家最先想到的肯定是杂交水稻。但其实在我们的主食版图里,小麦同样离不开“杂交”这项黑科技。
咱们每天吃的馒头、面条、包子,背后藏着一段和“生病”有关的育种故事。上世纪50年代,一场突如其来的小麦条锈病,差点让中国人的饭碗端不稳。
也就是这场危机,逼出了一项改变中国小麦产业的技术——远缘杂交。今天咱们就聊聊,科学家是怎么让小麦“跨界联姻”,长出又抗病又高产的好种子的。
![]()
现在的年轻人可能没见过粮食减产的恐慌,但在几十年前,一场病虫害就能让无数人饿肚子。
上世纪50年代,中国北方的小麦田里爆发了大规模条锈病,这种病就像小麦的“流感”,一旦染上,叶片上会出现黄色的锈状孢子,叶子很快枯黄,麦穗灌浆不足。
当时的数据显示,受条锈病影响的小麦,减产幅度普遍在3到5成,严重的地块甚至颗粒无收。
那时候农民们急得团团转,喷药、施肥都不管用——因为当时的小麦品种本身就没有抗病基因。育种专家们也犯了难:要让小麦抗病,最直接的办法就是给它找个“抗病基因”。
可问题是,普通小麦品种里早就没有能对抗这种条锈病的基因了,怎么办?有人提出,能不能从其他植物身上“借”基因?
但大家都知道,不同物种之间杂交就像“跨物种恋爱”,大多时候连后代都生不出来,就算生出来也是不育的,这在生物学上叫“生殖隔离”。
就在大家一筹莫展的时候,李振声老师带领的团队发现了一个关键线索:小麦其实是个“混血儿”。它的基因组里藏着3组来源不同的染色体,分别来自一粒小麦、拟斯卑尔脱山羊草和粗山羊草。
既然小麦自己就是杂交的后代,那是不是意味着它有“跨界杂交”的潜力?这个发现,给解决条锈病问题带来了一线希望。
要让小麦和其他植物杂交,首先得解决“花期不遇”的问题。就像两个人约会,一个早到一个晚到,根本碰不上。
当时团队选中的“杂交对象”是长穗偃麦草——一种生长在草原上的野生植物,它天生就抗条锈病,还耐旱耐贫瘠。可长穗偃麦草和小麦的开花时间差了好几天,怎么让它们同时开花呢?
李振声老师想出了个“笨办法”:给小麦“加夜班”补光照。当时实验室条件有限,研究人员就在麦田里架起电灯,通过控制光照时间,硬生生把小麦的花期提前了几天,终于让小麦和长穗偃麦草在同一个时间段开花。
![]()
接下来就是人工授粉,把长穗偃麦草的花粉撒到小麦的柱头上。可新的问题又来了:杂交出来的后代果然是“不育儿”,虽然继承了抗病基因,但不能结种子,根本没法繁殖推广。
这时候染色体加倍技术派上了用场。就像复印机给文件复印一份,研究人员用秋水仙素处理杂交后代的幼苗,让它的染色体数量加倍。
这样一来,原本不成对的染色体变成了成对的,杂交后代就能正常减数分裂,结出可育的种子了。
这个过程说起来简单,实际上耗费了团队十几年的时间——从1956年开始试验,到1964年才终于得到能稳定繁殖的杂交后代。
每一次调整光照、每一次人工授粉、每一次染色体处理,背后都是科研人员在田间地头和实验室里的反复尝试。
有了可育的杂交后代,接下来就是漫长的选育过程。科研人员要从成千上万株杂交小麦里,挑选出既抗病、又高产、还符合农民种植习惯的植株。
经过一代代筛选,1979年,第一个稳定推广的品种“小偃6号”诞生了。这个品种不仅抗条锈病,产量还比当时的普通小麦高10%以上,很快就在陕西、甘肃等地推广开来。
而真正让远缘杂交技术“封神”的品种,是后来培育出的“矮抗58”。这个品种简直是为黄淮海地区量身定做的——它秆子矮,抗倒伏,不仅抗条锈病,还抗白粉病,产量更是一路飙升。
![]()
从2005年开始推广到2015年,“矮抗58”的累计种植面积超过3亿亩,增产粮食200多亿公斤,直接让上千万农民的饭碗更稳了。直到现在,很多地区的小麦田里还能看到“矮抗58”的身影。
这些抗病高产的小麦品种,背后都是远缘杂交技术的功劳。它打破了物种间的生殖隔离,就像给小麦打开了一扇“基因宝库”的门,让我们能从野生植物身上“借”来有用的基因,解决生产中的难题。李振声老师常说:“一粒种子可以改变一个世界,一项技术能够创造一个奇迹。”这句话在小麦育种上得到了最好的印证。
现在我们能大口吃馒头、安心吃面条,很少有人会想到背后这段长达几十年的育种故事。从对抗条锈病的危机,到远缘杂交的突破,再到一个个优良品种的诞生,科研人员用耐心和智慧,把“不可能”变成了“可能”。
![]()
小麦的“跨界联姻”不仅让我们端稳了饭碗,更告诉我们:解决粮食问题,既要靠科技的突破,也要靠一代代科研人脚踏实地的坚守。这大概就是“把论文写在祖国大地上”最生动的体现吧。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.