"做就做,大不了就進去唄,我又不是沒進去過。"近日,一個擁有200萬粉絲的農業網紅在直播間對著鏡頭叫囂。四天后,該網紅被刑拘,賬號被無限期封禁。。。用流量和謠言攻擊真正為國家做出貢獻的人,這條路,走不通!
01,神奇的大自然
自然界的神奇太多了,跨學科跨領域就容易瞎猜測瞎聯想。比如,我們人類的生殖是垂直遺傳,但在微生物里普遍存在水平轉移(HGT),也就是不是生殖,而是直接把自己的基因傳遞給周圍的細菌,植物里也存在類似的現象,但你不能直接推到人類上。
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再比如人類是沒有變態發育的,但在昆蟲、兩棲類里,變態發育是非常普遍的。又或者比如自然界還存在不少孤雌生殖呢,人類不是。
不能用某一個概念直接貫穿整個生物界,或者跨領域移植,哪一樣都非常容易出問題。這個博主的重要知識問題、科學錯誤就在這里。
下面聊一聊三系雜交技術。
02,為什么要雜交?
在生物學上,不同的種屬或者品種的交配被稱為雜交,比如大家非常熟悉的雜交水稻。那么為什么在育種里要進行雜交?
這就不得不提一個重要的生物學概念了:雜種優勢(heterosis)。是指雜交種的第一代在諸多生物學性能方面優于親本的現象。雜種優勢在多種生物中均得到體現,動物里雜交種的體型、繁殖性能、肉質的優勢,比如馬和驢雜交后的騾子,植物里雜交種的生長、抗逆、品質等優于親本等現象,比如雜交水稻,正因為如此雜交是生產上育種的重要策略。
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但是,雜交,有時候可沒那么容易,今天大家熟悉的雜交水稻,當年就經歷了重重困難。
早在100多年前,科學家就提出了水稻具有雜種優勢的理論。但是,理論歸理論,實際操作卻困難重重。一個重要的因素就在于水稻的特殊性,雌雄同株。也就是同一株上既有雄花又有雌花,那么這就會導致一種情況,水稻會自花授粉,結果就是自交,自然沒辦法進行雜交了。
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那么這種情況下,如何進行雜交呢?理論是一種解決思路就是人工去雄,通過把每朵花的雄蕊去掉只保留雌蕊,然后用其他花的雄蕊和它進行雜交。
03,什么是三系雜交技術?
但是大家想一下,水稻的花非常的微小,而且十分的細碎,大家不妨從水稻的稻穗來反推一下,就可以看出這去雄的難度。更別提,你還要搶時間,一不小心就自花授粉了,畢竟對于水稻來說這更便捷,因此,盡管理論上可行,但是實際操作難度非常大,如果想大規模做雜交水稻的花,靠人工那幾乎是天方夜譚。
科學家只能尋求另一種策略,就是找一種特殊水稻:雄性不育系。這是一種水稻變異株,顧名思義就是這種水稻雄蕊發生了退化,只有雌花,于是,它要進行繁殖只能和其他水稻雜交,這樣就可以極大的減少人力資源的浪費。
理論上,我們可以通過“三系雜交”得到需要的水稻。這個體系由?3?個不同功能的水稻親本配合組成:
① 雄性不育系;
② 保持系,其雌蕊和雄蕊的發育都正常,將其花粉授予雄性不育系的雌蕊,可正常結成種子,而且其后代保持雄性不育,故稱保持系;
③ 恢復系,將其花粉授予雄性不育系的雌蕊,也可正常結成種子,但其后代恢復了可育性,成為大田生產用的種子。
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于是,尋找雄性不育系就成了關鍵。然而,這東西從未報道過,只存在于理論上,它到底是什么樣子大家也不知道,唯一的辦法就是到稻田里專門去尋找。而這也是雜交水稻最艱難的一步,當年我國科學家為此付出了巨大的努力,從這篇60年前的論文《水稻的雄性不育》中,我們可以看出當年的艱難。
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要在水稻抽穗期間,這個時候一般是6-7月,正是一年最熱的時候,然后挑選大晴天,而且是最熱的中午。然后拿著放大鏡和鑷子,挨個對每株水稻進行檢查篩選。既要辨別水稻的開花狀況,又要分辨花藥的情形。經過反復的篩選,才在14000余穗、4個品種中共找到了6株雄性不孕植株。
04,雜交水稻的誕生之旅
盡管這次結果很欣喜,但是在后續的雜交中卻發現,這種雜交水稻并不能實現100%的后代不育,換句話,這些雜交種的后代有不少會發育成雌雄同株,這就不大好了。
為了解決這個問題,科學家只能去從天然的水稻中去尋找了,畢竟農田里的水稻都是經過了層層篩選馴化后,雄性不育這種大家不大喜歡的性狀大概率會被篩選掉。于是,科學家們又去尋找天然的野生水稻。經過長期的努力,最終在1970年,科學家們成功在海南三亞的野生稻中找到了野生的雄性不育株,這就是大名鼎鼎的“野敗”。
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有了野敗,我們成功的在1973年建成了雜交水稻“三系”配套,也就是通過三種親本株來實現雜交水稻。而后續,科學家們又努力的嘗試,實現了更加優化的兩系配套法,到此,我國的雜交水稻體系徹底的建立了。
雜交水稻也不負眾望產量極高,2017年超級雜交稻高產攻關畝產超過1100公斤,這是什么概念,在上世紀50年代,水稻的單季平均畝產才170公斤,幾乎增加了5倍多。而雜交水稻的超高產量也達到了我國目前水稻平均水稻單季平均畝產470公斤的兩倍多。
不僅如此,雜交水稻還走出國門,在全球數十個國家開展了雜交水稻的研究和示范種植,年種植面積近800萬公頃,為世界糧食安全做出了中國貢獻。
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