在農(nóng)業(yè)誕生之后,人類就開始逐漸使用科學(xué)的方法來讓蔬菜“更好吃、更高產(chǎn)、更優(yōu)質(zhì)”。在現(xiàn)代科學(xué)的幫助下,人類總結(jié)經(jīng)驗(yàn),展望未來,又發(fā)明出許多選育蔬菜的新方法。接下來,就讓我們來看看都有哪些讓蔬菜品種變得更優(yōu)良的現(xiàn)代科學(xué)手段吧!
基本原理:基因重組
育種口號:一加一,大于二
假如我們有兩種蔬菜,一種是普通大白菜,產(chǎn)量高,一種是紫菜薹(tái),富含花青素,但產(chǎn)量一般,我們就可以將這兩種蔬菜結(jié)合,然后從它們的后代中選出產(chǎn)量高又富含花青素的新品種——紫心大白菜,并留下它們的種子。
不過,這并不是結(jié)束,而是開始。接下來,我們就需要不斷地重復(fù)播種和收獲的過程,淘汰其中有問題的植株,保留優(yōu)秀的植株。直到種出來的都是優(yōu)秀的新品種紫心大白菜,雜交育種的工作才算完成。
基本原理:基因突變
育種口號:超級蔬菜,大變身
在超級英雄的故事中,由于遭受輻射或使用藥物,普通人能獲得超能力。這些情節(jié),或許參考了蔬菜的誘變育種。
誘變育種,就是用輻射、施加化學(xué)藥劑等物理或化學(xué)方法,讓蔬菜發(fā)生變異,產(chǎn)生新品種。其中,最有趣的就是將蔬菜送入太空,利用微重力和太空輻射來讓它們變異,也就是我們常聽說的“太空育種”。
基本原理:細(xì)胞重組
育種口號:合二為一,組合出道細(xì)胞工程育種,我們可以看作是細(xì)胞層面的“雜交育種”,也就是將兩種植物的細(xì)胞想辦法融合在一起,形成一個新的細(xì)胞,再由此來培育出完整的植物??茖W(xué)家曾經(jīng)成功地將番茄的葉肉細(xì)胞與馬鈴薯的塊莖細(xì)胞相融合,培育出地上部分能結(jié)番茄、地下部分能結(jié)馬鈴薯的“番茄薯”,是不是很有趣呢?
染色體是生物細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì),一株植物究竟是辣椒還是花椒就是由它們決定的。染色體是成組存在的,被稱為染色體組。一般情況下,花粉和卵子中各含有1 個染色體組,二者結(jié)合之后,形成擁有1 對(2 個)染色體組的種子,然后發(fā)育成植物。
正常狀態(tài)下,植物都含有1 對(2 個)染色體組,這樣的植物被稱為“二倍體”;只含有1 個染色體組的植物,被稱為“單倍體”;含有3 個及以上染色體組的植物,被統(tǒng)稱為“多倍體”。
基本原理:染色體變異
育種口號:更大、更高、更強(qiáng)壯
多倍體育種,就是利用人工誘變或自然變異,讓蔬菜的染色體加倍,例如讓原本只有1 對的染色體組變成2 對,也就是由“二倍體”變成“四倍體”。多倍體植物與“原版”比起來,往往莖稈粗壯、果實(shí)肥厚,營養(yǎng)價(jià)值也更高。
基本原理:染色體變異
育種口號:天下武功,唯快不破
植物要產(chǎn)生種子,需要花粉和卵子相結(jié)合。而單倍體育種的一種方式,就是直接用花粉來培育植株。由于花粉中只有一個染色體組,因此培育而來的植株也只有一個染色體組,也就是單倍體植株。再利用人工誘變的方式,讓染色體加倍,植物就成為正常的二倍體。
利用單倍體育種繁殖而來的植物,始終保持的都是同樣的染色體,因此后代的性狀不容易發(fā)生改變。如此一來,科學(xué)家只要選準(zhǔn)了合適的植物,就能快速獲得想要的種子,能省去不少育種的時間。
基本原理:基因重組
育種口號:量身定制,皆大歡喜
前面五招是相對常規(guī)的手段,但存在育種時間長或結(jié)果不確定之類的缺陷。而基因工程育種則可以按照人類的意愿來定向改造植物,例如,科學(xué)家可以去掉或者改造某種致病基因,讓病毒無法侵害這種植物。不過,基因工程育種的技術(shù)難度非常大,人類還無法“為所欲為”。