积土成山分享 http://blog.sciencenet.cn/u/ning198729 植物入侵生态学博士在读

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“超级稻减产”的启示

已有 2959 次阅读 2015-4-14 16:34 |个人分类:胡说八道|系统分类:观点评述| 杂交, 产量

为避免不必要的争论,咱们今天不谈转基因,单说杂交。


传统的植物杂交育种是极好的,至少在我心目中是“完美的”,因为:

1 自然界本身,通过多种方式,存在着多种“杂交”形式,例如:异花授粉,远缘杂交,突变自交,突变姊妹交等……

2 我国古代劳动人民在长期的农业实践中进行的多种杂交,产生的新的生物品系,尤其是在农学和园艺中的应用让今天的生活变得如此丰富多彩。

3 这种通过人工选育,“婚配”似得组合种质资源是“顺应自然,符合天性的”“速度适中渐进的”“基于染色体片段一组一组的”“表观遗传学上打包的”“人们生理和心理上可接受的”;这一点是我个人主观的好印象的原因。


今天看到新闻《袁隆平谈超级稻减产:出点小问题 不能说都有问题》,

结合自己过去从事植物生态学和玉米杂交育种的经历,我再次深深的感受到:任何科学的发展都不会一帆风顺,科学总是克服障碍的过程中进步的。


我们一条一条的来梳理看:

首先,几乎不可能(或者说很难)将所有“好”的性状集中于同一个品种身上,而不产生任何“负面的”问题。

(这里的形容词“好”和“负面的”都是相对而言的,同一个性状,站在不同的主体思维下,其意义是可能截然不同的。)

这一点即在无数的大田试验中得到验证,

例如:2007年夏天,我在山东省莱阳市协助张老师完成玉米杂交实验,其中目的之一就是将两个品系的优质性状合二为一,即“糯的”+“甜的”=“糯+甜的”


在实际的操作中是异常困难的,用张老师的话而言,“这就好比是找对象,找到合适的,也不见得过得下去,更何况大多数时候是不合适的”


多么形象的比喻,现实中的对应啊。任何一个物种在自然的条件下,也不可能将所有的,哪怕大多数的优质性状集大成于一身。这就好比现实中的我们,没有哪个人的一生是绝对圆满的,即使我们从来不拒绝所有滋味。


其次,狭义的“杂交遗传育种”的本质是染色体片段的迁移,这种迁移是相对不那么精确的。“好”“坏”片段可能会同时携带,或同时丢失。这样就造成了“尺有所短寸有所长”的规律。这可能是一种哲学上甚至是“神学上”自然的平衡。


在我国,吃饭问题永远是保障民生的根本,最重要的指标就是产量。在杂交选育过程中一旦突出产量这一性状,难免就会打破这一规律,使得其他性状失衡,例如:抗逆,抗倒伏,病虫的免疫等……


再次,作物真正的生境并不是温室,也不是实验室。而是大田,广袤的大田。因此,环境的互作是不得不思考的问题。

植物生态学中研究植物入侵领域,有两个假说叫“新武器假说”“快速进化假说”,

前者讲的是一个外来种,来到新的自然群落当中,可能会对代谢通路进行一系列的调整,这种调整的机理是非常复杂的,通过这种调整,合成了一系列新的次生代谢产物,这些产物会对其它的本地种带来抑制效应,使得本身获得某种“先机”,继而变的“入侵”。


而第二个假说在某种程度上解释了前者,在专业上,我多年一直坚持,将这两个假说合并。

正是由于“快速进化”事件的发生,才使得“新武器”的研发有了前提,而“快速进化”是一定会涉及到能量的流动和物质的迁移。


自然群落中的资源是有限的,植物的吸收能力也是有限的,这就导致植物内的资源也是有限的。

合成“新武器”多了,“常规武器”和“国家建设”的物资就自然少了,因此天平失衡了。

同理,产量上去了,抗逆性下来了,这种变化是再正常不过了。这是符合自然和科学法则的客观存在。


这也是可以改变的,我相信“两优0293”这类品种还需要再进行多次的选育和“过筛”才能达成农民们满意的新品种。


作物遗传育种,加油吧!





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