你知道吗?萝卜的食用部分是块根,甘蓝的食用部分是地上的球茎,能不能培育出一种地上结甘蓝,地下长萝卜的新型农作物呢?类似的想法还有很多,比如番茄-马铃薯、白菜-甜菜等,这些想法能实现吗?
1.白菜-甘蓝
白菜是十字花科芸薹属植物,是我国北方最常食用的蔬菜。甘蓝又叫洋白菜,也属于十字花科芸薹属,能形成叶球。甘蓝也是非常常见的蔬菜,它的叶球可以炒,可以煮,也可以凉拌、腌渍或制干菜。
白菜产量高,易储藏,但不能形成叶球。在储藏时需要不断剥去外面的叶子,这使储藏白菜的损耗很大。甘蓝产量低,口味不如白菜,但能形成叶球,易于运输。所以人们想到,能不能让白菜和甘蓝杂交,得到一种拥有白菜的产量和品质,却又能像甘蓝一样形成叶球的新品种蔬菜?白菜和甘蓝虽然都属于十字花科芸薹属,但它们是不同的物种。白菜的体细胞有20条染色体,甘蓝体细胞有18条染色体。在自然状态下这两个物种是不能产生可育的杂交后代的,这就是自然界的生殖隔离现象。如果让白菜和甘蓝进行有性杂交,产生杂种一代白菜-甘蓝,体细胞染色体数目为19,属于异源二倍体。由于异源二倍体没有同源染色体,通过减数分裂产生有效配子的可能性很小,所以是高度不育的。这时可以用化学药物(如秋水仙素)让异源二倍体的幼苗染色体加倍,成为异源四倍体。这个异源四倍体的体细胞中就存在成对的同源染色体了,就可以自行繁殖后代了。这个新品种就是我们现在常见的白菜-甘蓝(图5-8)。
图5-8 白菜-甘蓝
2.抗虫棉
棉花是我国重要的经济作物。我国的棉花种植面积总共有7500万亩,占全世界的15%左右。与棉花相关的产业吸纳了1900万人就业。在我国的新疆、河南、安徽、山东等省区有大面积的棉花种植区。棉花有一种重要的害虫叫棉铃虫。棉铃虫的幼虫能危害棉花的顶尖、蕾、花、铃,造成受害的蕾、花、铃大量脱落,对棉花产量影响很大。我国每年由棉铃虫造成的经济损失就达几十亿元。
为了对付棉铃虫,1991年在国家高技术研究发展计划(863计划)中启动了抗虫棉研制工作。1996年抗虫棉研制成功,1997年大面积推广。
人们发现,苏云金芽孢杆菌能产生一种Bt毒蛋白。这种毒蛋白在哺乳动物的胃液作用下几秒内就能被完全降解,所以它对人畜无害。毒蛋白能导致棉铃虫、红铃虫等少数鳞翅目昆虫的消化道溃烂,最终致其死亡。科学家就想,能不能将苏云金芽孢杆菌体内控制毒蛋白的基因提取出来,转移到棉花体内,让棉花也能产生Bt毒蛋白,从而抵抗棉铃虫的破坏呢?经过努力,科研人员培育出了拥有抗虫基因的抗虫棉。这种抗虫棉不但能抵抗棉铃虫的破坏,还能节省农药,减轻环境污染,有重要的经济意义和环保意义。
3.彩色棉花
棉花是锦葵科棉属植物的种子纤维,绝大多数亚热带国家都有生产。世界上棉花产量较高的国家有中国、美国和印度。我们常见的棉花都是白色的,其实还有其他颜色的棉花。过去美洲的印第安人就曾经种植过褐色的棉花,但这种棉花的纤维太短,无法织布,只能做填充材料。
20世纪80年代,美国植物学家福克斯发现了这种彩色棉花,经过她的选择和精心培育,不仅棉花的花色品种增多了,还得到了纤维长度和强度可供织布的新品种。她为这些棉花申请了专利,还在1989年创立了天然棉花色彩公司。公司销售的棉布有红褐色的“小狼”棉、黄褐色的“野牛”棉和橄榄绿的“绿树”棉。这些棉布不需经过任何化学染料的处理,其生产制作过程不会造成环境污染,也不会对人体产生伤害。
我国于1994年开始彩色棉花育种的研究和开发,目前已经培育出了棕、绿、黄、红、紫等色泽的彩色棉花。有些品种的彩色棉花在质量、色泽等方面还处于国际领先水平呢。
4.彩色小麦