作者:怀疑探索者,中国科协中国科普作家协会会员、卫健委互联网科普医学协会会员

杂交作物的不留种、易退化是硬伤,转基因技术完美解决它们。因为转基因种子可以留种且不易退化。

我在偶然间搜到去年11月18日有一位网友@95后海鱼弟​先生发了一篇帖子,他说:“转基因是可以繁殖后代,但怀疑探索者怎么不提转基因种子退化问题?”

他还认为,“我承认,转基因技术可以为农业生产带来巨大改变,提高作物的产量、抗病虫害能力以及适应环境的能力。然而,这些优势据我所知可能只存在于转基因种子的第一代,并且在后代中逐渐退化。例如,杂交玉米、杂交水稻等转基因作物,它们的第一代种子具有较高的产量和杂交优势,但第二代种子却出现了明显的退化现象,产量骤减或者出现其他问题。这使得农民不得不年年购买转基因种子,增加了其经济负担,美国农民对此特别有话说。”

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其实,上述这些说法都是这位网友您对农业技术和实践的严重误解,不符合客观事实。其信息来源是完全不可靠,理解上也陷入了误区。

第一,您说的第一代种子性状优异,第二代种子就不行了,这种情况并不是种子退化,是杂交种第一代如果作为种用,出现基因重新分离组合,导致第二代性状参差不齐,所以才会好的好、差的差的各种情况。就像两个大学教授结婚,一样会产生智力平庸的后代。首先你说的这个“退化”的概念就是错误的。包括玉米、大豆等转基因作物,根本就不存在“退化”这种生物学性质。

第二,能不能留种,跟转基因技术无任何关联,只要是杂交育种,子代都不适合留种。如果采用了杂交育种,一般就不建议留种。农民当然可以给杂交种子留种,只是种出来的农作物性状不好,有优有劣,卖不出好价格。考虑到这一点,所以政府部门会要求农民不能留种,这其实是科学化的决策,保护农民的利益。

而中国政府在这一次推广转基因玉米和大豆的过程中,明确的表示,允许农民自由给转基因作物留种,不加以任何限制。

我举个例子,我们敬爱的袁隆平院士也好,还是其他农业科研工作者也好,其培育的杂交水稻品种,因为是杂交的,所以都完全无法留种。因为杂交育种就是不能留种,百分之百无法留种。马铃薯也是这样,无论是通过杂交育种还是选择育种获得的优良种薯,种上一二年后便会发生严重的退化。所以,政府部门要求农民不得给杂交品种留种,避免农民的巨大损失。

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袁隆平院士

一位上海市农业科学院的研究员也指出,“光凭理论的话,农民自然可以留种,只是种出来的农作物性状不好,有优有劣,绝大多数比较差,卖不出好价格。如果人人都私自留种,就破坏了农业生产,危害国家粮食安全。古代是小政府模式,对农业具体怎么样基本采取不管不问模式,所以古代的粮食产量很低。”

当然,农民又不是傻子,你就是让他们留种,他们也不愿意了。留种看起来可以“省钱”,但是等到第三年、第四年,收成就不到第一年的一小半。还不如直接购买种子站的种子划算。所以,并不是“美国农民不得不年年购买转基因种子,增加了其经济负担”,而是:美国农民不是傻子,他们压根就不想自己留种,购买新种子反而更加划算很多。

我想,我们中国农民也不是傻子,全球的农民也是傻子。据俄罗斯《共青团报》的报道,俄罗斯自2017年解禁转基因品种作物种植之后,有14个联邦区可以自由种植30个品种的转基因作物,而俄罗斯农民对种植转基因作物非常踊跃。据中国海关的报告,2017年后已经发现俄罗斯进口到中国境外的大豆产品含有转基因成分。俄罗斯联邦兽医和植物检疫监督局也确认了这个事实。这就是因为转基因种子更加划算可靠,所以俄罗斯农民就喜欢它们。

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俄罗斯作物也含有转基因成分

而转基因作物如果不采纳杂交育种的方式,就可以留种,百分之百可以留种。转基因就是可以留种的代名词。

第三,种子的退化与很多因素有关。包括长期近交、饲养方法、环境激素等等因素。这些与转基因技术没有任何关系。恰恰相反,转基因技术可以预防和缓解上面说的情况,直接或者间接的有益于防止种子退化。

第四,为什么杂交种不能留种呢?

因为按照生物遗传学的基础原理,只有纯合基因型才可以稳定遗传。

那么,什么叫做纯合基因型呢?

比如,子代从父本那里获得的基因是W,从母本那里获得基因也是W,子代的基因型就是WW,这就叫做纯合基因型。两个W,都是一模一样的基因。一模一样的基因,这些基因遗传给下一代,下一代又遗传给下一代,基因会非常稳定。所以,纯合基因型的种子就特别稳定,可以留种,也不容易快速退化。

而杂交育种产生的子代的基因型往往都是杂合的,比如从父本那里获得的W基因,从母本那里获得Q基因,子代的基因型就是是WQ。WQ的基因,就不是纯合基因型,就不能留种。而由于基因是不一样的,这些基因有的优秀,有的差劲,如果遗传给下一代,就导致性状参差不齐,很可能优秀的基因体现不出来,差劲的基因反而凸显。所以,杂交育种很容易导致种子的退化,一代可以,二代就不行,三代就更加不行。

我再说说这个农业上的杂种优势。

子代的基因来自父本(父亲)和母本(母亲),如果子代在一种或多种性状(比如生长速度、体型、产量等)上优于两个亲本,这种现象被称为杂种优势,在生物界普遍存在。

把转基因的品种作为父本或者母本与别的品种杂交,这样产生的子代属于杂交种,就不可以留种。

如果只是单纯使用转基因技术培育的种子就可以留种。

总之,转基因技术=可以留种,把转基因品种与其他品种杂交,就无法留种。因为,任何杂交都不能留种,不管其父本或者母本是不是转基因品种,只要是杂交的——就像袁隆平的杂交水稻——一律不得留种,完全不能留种,通通不能留种。

第五,理论上所有的杂交品种都不能留种,都快速退化,但是转基因技术是神奇魔术,恰恰可以让原本不能留种、容易退化的杂交品种也可以留种和不退化。

具体的,可以见我的一篇旧科普文章《转基因作物都是可留种的,连体育课代表都懂,还是女生 》,链接:

https://www.toutiao.com/i6790140887780295168/?group_id=6790140887780295168

作物在受精后胚珠的发育,其实是依靠一个基因BBM1的激发的。有意思的是,在花粉精子中BBM1是有表达活性的,而在未受精的卵细胞中BBM1则不表达。在自然条件下,花粉精子中的BBM1表达产物,在受精后会激活卵子BBM1的表达,从而开启胚发育的过程。通过转基因以及基因编辑手段,科学家们让卵细胞中的BBM1直接就能表达,那么这个时候,不需要受精过程的发生,卵细胞就能发育成胚——即幼小的植株。卵细胞是单倍体细胞,即使它能够绕过受精过程发育成胚,产生的植株也是单倍体,因此必须还要绕过减数分裂这个难关。好在,科学家们发现,只要利用基因编辑技术敲除水稻中的三个减数分裂相关基因,就能让水稻的生殖原细胞的减数分裂变成有丝分裂——这个过程被称为MiMe,取的是两种分裂英文名的词头。通过这一过程,卵原细胞在形成卵子的时候,不会发生重组和同源染色体分离,同时维持二倍体倍性。科研人员可以利用这种类似无性繁殖的过程来产生种子,从而维持其杂种优势的特性。

也就是说,杂交品种原本是无法留种的,这似乎是铁律。但是自从有了转基因技术,杂交品种也可以留种了。

最后归纳

1,杂交品种,天生不能留种,而且由于不是纯合基因型,天生容易退化。只要是杂交的农作物,就是不能留种和退化。

2,单纯用转基因技术,完全可以留种,完全不会导致退化。转基因就是留种和不退化的代名词。

3,如果把转基因品种用作杂交的父本或者母本,再与其他品种进行杂交作用,它们的下一代就不能留种,就容易退化。而这与父本或者母本是不是转基因品种无关,而是因为你采用了杂交育种。

4,理论上杂交品种无法留种、容易退化,但是自从有了转基因技术,现在也可以留种和防止退化。

5,要相信农民朋友的智慧,他们又不是傻子,会自动的趋利避害,花一点小钱赚大钱。在现实中农民普遍都喜欢购买新种子,而不喜欢私自留种,因为留种是很不划算的。自媒体上那些鼓吹“留种”的,都是一些根本不种地、不晓得农业生产辛苦的键盘侠。

6,其实杂交就是最粗陋的转基因过程,比如杂交水稻一次性就大规模转入50万个基因,这种过程是盲目的、听天由命的,效率极其低下,而且容易转入有害劣质基因。而转基因技术仅仅转入一个被事先确认完全安全的蛋白质基因,做到了靶向精准控制,在安全性和效率上远远高于杂交品种。所以袁隆平院士也说:“转基因技术是农业的未来发展方向”。

“怀疑探索者”说明

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