本報記者 繆翼

　　編者按：用牧草與小麥雜交，培育出抗病性強(qiáng)的小麥品種——小偃系列小麥；用竹子和水稻雜交，培育出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗倒、米質(zhì)優(yōu)良的水稻新品種——竹稻；用冰草與小麥雜交，培育出節(jié)水型小麥新品種——“普冰9946”；用枸杞與辣椒雜交，培育出個高大、產(chǎn)量高、營養(yǎng)豐富的寧夏枸杞辣椒……

　　面對層出不窮的遠(yuǎn)緣雜交品種，恐怕多數(shù)人都會產(chǎn)生這樣的疑問——究竟是怎樣的融合，讓看似不搭邊兒的兩個物種突破種屬界限創(chuàng)造出了新物種？遠(yuǎn)緣雜交技術(shù)為農(nóng)民致富增收創(chuàng)造了多少奇跡？本期《前沿》帶您一探其中的奧秘。

　　遠(yuǎn)緣雜交，選育最優(yōu)秀后代

　　遠(yuǎn)緣雜交，其實就是個取長補短的過程。不同種、不同屬，甚至親緣關(guān)系更遠(yuǎn)的物種之間的雜交，突破種屬界限，擴(kuò)大遺傳變異，從而實現(xiàn)創(chuàng)造新物種、改良舊物種、利用雜種優(yōu)勢的育種意義。

　　記者曾在南方的菜市場上看到過一種球形西葫蘆，當(dāng)時在想是不是基因突變？經(jīng)調(diào)查了解，其實它是印度南瓜和美洲南瓜遠(yuǎn)緣雜交而成的特色西葫蘆新品種，這聽起來有些不可思議。

　　“讓兩個不同種、不同屬，看似風(fēng)馬牛不相及的物種雜交，育出抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)量高的品種?！敝袊茖W(xué)院院士、小麥育種學(xué)家李振聲形象的比喻讓記者對遠(yuǎn)緣雜交有了初步認(rèn)識。他和他的育種團(tuán)隊幾十年如一日，做著如此不可思議的探索，最終給了小麥野草般“春風(fēng)吹又生”的旺盛生命力。

　　據(jù)李振聲介紹，獲得遠(yuǎn)緣雜種通常要克服三方面的困難：一是雜交不親和性?？筛鶕?jù)具體情況分別采用廣泛測交、改變授粉方法、預(yù)先無性接近法、媒介法、改變親本染色體的倍數(shù)性、理化因素處理，或其他方法克服。二是雜種夭亡或不育。由于遠(yuǎn)緣親本在遺傳、生理上的巨大差異，即使克服了受精過程的障礙，在胚乳植物中還可能出現(xiàn)胚與胚乳之間發(fā)育不協(xié)調(diào)以致幼胚敗育，可采用雜種幼胚離體培養(yǎng)解決。造成雜種不育的原因多半是由于來自雙親的異源染色體不能正常配對，破壞了減數(shù)分裂的正常進(jìn)程和大小孢子形成。利用秋水仙堿處理雜種使染色體加倍，不僅可克服雜種不育，還可創(chuàng)造新種。通過延長生育期、改善營養(yǎng)條件等措施對克服雜種夭亡、提高雜種育性有時也有一定作用。三是瘋狂分離。由于來自雙親的異源染色體不能互相配對而形成大量單價染色體，在連續(xù)幾個世代的配子形成過程中，隨機(jī)分散到雜種后代的細(xì)胞內(nèi)，形成多種多樣的性狀變異，解決辦法是染色體加倍或回交。

　　就像馬和驢雜交的后代騾子沒有生育能力一樣，讓小麥的雜交后代獲得牧草的抗病基因談何容易，從上世紀(jì)50年代，李振聲就在西北開始了大浪淘沙式的實驗研究。“起初我們選了12種牧草與小麥雜交，只成功了3種，但其中的兩種表現(xiàn)都不十分理想，只有長穗偃麥草一枝獨秀，與小麥的雜交后代最優(yōu)秀?！崩钫衤曊f，“于是，我們就把研究重點集中于此，便有了現(xiàn)在的小偃系列小麥。”

　　遠(yuǎn)緣雜種，特性關(guān)鍵詞解讀

　　不難看出，高產(chǎn)、耐旱、抗倒伏等等，儼然成為了遠(yuǎn)緣雜交品種的特性標(biāo)簽。那么，遠(yuǎn)緣雜種品種的效果究竟如何呢？俗話說，是騾子是馬拉出來遛遛。

　　高產(chǎn)

　　代表作物：“周麥22”

　　“我院培育的小麥品種‘周麥22’畝產(chǎn)764.2公斤，創(chuàng)造了國內(nèi)千畝高產(chǎn)示范方實收最高畝產(chǎn)紀(jì)錄。”河南省周口市農(nóng)科院小麥?zhǔn)抑魅雾n玉林說，“目前，‘周麥22’已迅速成為我省第一大推廣品種，黃淮麥區(qū)累計推廣面積7000多萬畝?！?/p>

　　據(jù)韓玉林介紹，“周麥22”是通過小黑麥與普通小麥遠(yuǎn)緣雜交、回交、輻射誘變、階梯聚合改良等模式，綜合運用常規(guī)育種與抗病性平行接種鑒定、品質(zhì)測定及一年三次加代等育種新技術(shù)定向選育而成，技術(shù)水平居國內(nèi)領(lǐng)先。該品種于2007年9月通過國家審定，2009年獲得國家植物新品種權(quán)保護(hù)。

　　據(jù)了解，該品種高產(chǎn)潛力大，穩(wěn)產(chǎn)性、耐旱性、抗寒性及莖稈彈性都很好，抗倒伏能力強(qiáng)，適宜在河南省、安徽北部、江蘇北部、陜西關(guān)中地區(qū)和山東西南部高中水肥地塊早中茬種植。2013年已成為河南省麥播面積最大的小麥新品種。

　　韓玉林表示，該品種應(yīng)用前景十分廣闊，預(yù)計2年～3年內(nèi)就能成為我國推廣面積最大的半冬性小麥新品種之一，為國家糧食安全作出貢獻(xiàn)。

　　耐旱

　　代表作物：“普冰143”

　　大旱當(dāng)前，耐旱、節(jié)水、高產(chǎn)的作物有了用武之地。西北農(nóng)林科技大學(xué)副研究員張正茂從具有先天性抗旱基因的冰草中找出一些優(yōu)配個體，再通過人工組培出能開花結(jié)實的植株，與日本普通小麥Fukuho進(jìn)行多代雜交回交，選育而成的“普冰143”不僅對提高陜西渭北旱塬和關(guān)中北部旱地區(qū)域的小麥產(chǎn)量產(chǎn)生重要影響，而且豐富了普通小麥的遺傳背景，為我國小麥育種提供了優(yōu)秀的種質(zhì)資源。

　　據(jù)了解，“普冰143”具有冰草抗旱、抗病、分蘗力強(qiáng)、結(jié)實性好等優(yōu)點，屬冬性多穗型小麥品種，千粒重37克~41克，株高90厘米~100厘米，全生育期240天，是一個具有良好食品加工特性的面包、饅頭兼用型小麥品種。

　　即便沒有遇到干旱，耐旱作物也因替農(nóng)民節(jié)約成本而受到農(nóng)民青睞。種植農(nóng)作物是件辛苦的事，要投入充足的人力和物力，澆水灌溉就是首當(dāng)其沖的。據(jù)了解，給地里灌一次水少則三四十元，多則七八十元，再加上人力成本，讓農(nóng)民苦不堪言?！捌毡?43”可謂順應(yīng)農(nóng)民需求，可減少澆水、施肥、打藥次數(shù)，大大降低了種植成本，除了在陜西旱地種植，還在河南三門峽、洛陽以及甘肅隴東高原大面積推廣。

　　抗倒伏

　　代表作物：竹稻

　　細(xì)細(xì)的葉，疏疏的節(jié)；雪壓不倒，風(fēng)吹不折。鄭板橋筆下的竹子堅韌而挺拔。用竹子與水稻進(jìn)行雜交，水稻就能抗倒伏嗎？廣東省梅州市蕉嶺縣靄嶺村的農(nóng)藝師鐘章美用40年的時間給出了肯定的答案。

　　竹子和水稻是同科不同屬的植物，“親和性”很差，雜交育種是非常困難的事，要想竹子與水稻遠(yuǎn)緣雜交育種成功，必須解決兩大技術(shù)難關(guān)：一是解決授粉授精技術(shù)；二是解決雜交后代不育的問題。鐘章美利用竹子開花和水稻開花相互授粉，通過自然雜交，最終得到了根系發(fā)達(dá)，分蘗率強(qiáng)，葉片硬、直、厚，莖稈堅硬，莖部竹節(jié)明顯，介于竹子與水稻之間的新物種——竹稻。目前，我國科學(xué)家已育成“竹稻966”、“竹稻963”、“竹包美”、“竹包香”、“竹稻香”、“再生竹稻208”等新型非轉(zhuǎn)基因水稻品種。

　　據(jù)了解，經(jīng)農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心檢測，竹稻米含有竹子基因及其控制生成的多種有益營養(yǎng)元素，富含竹黃酮、蛋白質(zhì)，以及鋅、硒、鈣、鐵等微量元素，其中蛋白質(zhì)、鈣、鋅、硒等含量是普通大米的數(shù)倍到數(shù)十倍，遠(yuǎn)超泰國香米和日本“月光米”。