大蒜和青菜结亲

大蒜和青菜结亲

2006年，为了表彰开创小麦与偃麦草远缘杂交育种新领域并育成“小偃”系列品种的成就，国家科学技术奖励委员会授予中国科学院院士李振声教授国家最高科学技术奖。李教授培育的集持久抗病、高产、稳产、优质等品质于一身的“小偃6号”在大面积推广中获得成功，他获此殊荣也就在情理之中了。

人们平常将亲缘关系较近的同种植物之间进行的杂交叫种间杂交。将亲缘关系较远的种间、属间或科间的杂交称作远缘杂交。种间杂交较为常见，运用普通的育种方法即可完成。例如，曾被评为国家科技成果特等奖的籼型杂交水稻就是利用野生稻种和栽培稻种杂交选育而成的。远缘杂交特别是科间杂交的难度较大。1960年，我国吉林海龙的农民将“长丰”水稻和玉米“英粒子”进行杂交，培养出了玉米稻。玉米稻同时具有玉米和水稻的特点，既能水栽也能旱种，有较强的抗旱、抗寒、抗盐碱、抗倒伏和抗病能力。水稻和玉米同属禾本科，玉米稻的培育是不同的属之间的杂交。除玉米稻外，科研人员还培育出了高粱稻、高粱蔗、大小麦和小黑麦。而李振声教授培育出的“小偃6号”则是典型的远缘杂交的结晶，它的上一代分别是禾本科偃麦草属的偃麦草和禾本科小麦属的小麦。

然而，不同科之间杂交的成功率极低，正因为难，故引起很多专家的兴趣。为什么亲缘关系越远就越不容易成功？原来植物的柱头和花粉之间存在着一种“识别”系统，不是“自己人”传粉受精就很困难。如何逾越这道障碍呢？1972年，美国科学家卡尔松利用细胞融合与愈伤组织培养的方法将郎氏烟草和绿色烟草杂交，培育出新种。这是人类历史上体细胞融合成功的首例。20世纪70年代兴起的基因工程给人们带来了希望，1978年和1980年，美国科学家维拉科马洛夫和其他学者将人工合成的人胰岛素基因和干扰素基因分别转移到大肠杆菌细胞中，产生了胰岛素和干扰素。因此，人们设想照样将单子叶植物的基因转移到双子叶植物的细胞里，产生具有单子叶特征的双子叶植物。但是他们失败了，因为高等植物的有些性状是由多个基因共同控制的，这些基因的彼此关系相当复杂，通过基因工程杂交是极为困难的。

如今，这个难关已被攻破。1985年，复旦大学学者朱培坤采用一种特殊的尖端技术，成功地将大蒜、胡葱、玉米的遗传物质分别接入青菜的体细胞中。三星期后，三种杂交植物——大蒜青菜、胡葱青菜和玉米青菜相继问世。这些杂交植物同时具有大蒜、胡葱、玉米和青菜的外形特点，检验结果也证明，大蒜、胡葱、玉米的遗传物质已分别和青菜的遗传物质融为一体了。

这个实验成果当时在全国乃至全世界都引起了震动，它的成功证明了植物科间的远缘杂交是完全可能的。不过，科间远缘杂交至今还有很多问题没有解决，其中最大的问题就是如何使科间远缘杂交种的遗传性保持稳定。科间远缘杂交的植物具有一般植物所没有的优点，不仅高大健壮，长得快，适应性广，抵抗力强，成熟早，产量高，而且还具有父、母辈所特有的性状。但科间远缘杂交的难度非常大，这正应了一句古语：越是甜的果子越难摘。