一粒种子改变了世界——而玉米改变了世人的生活 |
发布时间:2012-02-11 点击次数:6347 |
我一生从事玉米科学研究,亲历了玉米从口粮、饲料、工业原料的变化过程,玉米发展成为全世界重要的粮食、饲料、经济作物,为人类的生存和发展做出了重大的贡献。一、玉米原来是一种野草玉米的祖先是一种野草,名叫大刍草,今天在美洲辽阔的田野上还可以大片的看到。和今天农家种植的玉米相比,大刍草植株细小,茎秆瘦弱,丛生,植株顶端有一个很小的穗状花序,籽粒在一个脆弱的花轴上排成对生的单行,很容易脱落;但种子被一层极硬的、发亮的外壳包裹着,保护种子免受鸟兽危害。大刍草的基部生长着极为强大的、密集的侧根,能从周边和土壤深层吸收水分和养分。当大刍草的种子落入土壤并遇到适宜的环境条件,它就发芽出苗和繁衍后代。。根据语言学以及民间传说,大刍草一词来源于印第安人阿兹德克语,意思就是“神赐之穗”。在墨西哥很多地方的印第安人至今还把大刍草称为“玉米之母”。在墨西哥古代地层中发现了大刍草种子化石。推断至少在距今7 000年前,大刍草就已经开始向现代种植的玉米演化了。。古代印第安人从事采集和游猎生活。人们采集野生植物的种子或果实为食,在树林中采摘野果,在草丛中搜寻草籽,从地下挖掘可以食用的块根和块茎。大刍草的子实就是古代人喜爱采集的一种,在采集的同时吃掉了一部分,保留下来一部分,通过保留下来的种子再种下去,延续繁衍,这样就诞生了农业。二、人对玉米的选择和培育。人类最早把玉米作为栽培植物种植的时候,就有意识地把适宜食用的果穗和子粒进行了选择,把那些有益的变异性状通过栽培技术不断累加起来,从这种意义上可以说,人工选择作用创造了现代种植的玉米。。值得注意的是,玉米祖先原来是雌雄同花,生长在植株的顶端。经过人的长期种植,出现了变异的植株,聪明的人从变异的植株中选择了一种雄花着生顶端、雌穗着生在植株中部的类型。这就是今天人类大面积种植的玉米。。玉米果穗有一个坚硬的、不易腐烂的木质穗轴。考古学家把从古墓发掘出的不同时期的玉米穗轴化石,按年代顺序排列起来,就看到了比其他任何作物更加完整的进化过程。最早的玉米果穗的穗轴只有2.4厘米长,人类开始种植以后,在不太长的时间里,玉米穗轴就增至5.5厘米;到16世纪初期,玉米穗轴已增至13厘米。也就是说,在大约6 000年左右的时间里,古代印第安人用勤劳智慧的双手,把那些细微的、几乎是用肉眼觉察不到的有利于人的变异逐渐选择和积累下来,使玉米穗轴增大了4.4倍。如果把今天农家种植的高大挺拔的玉米和瘦弱细小的野生玉米相比,简直不敢相信它们的植株形态和籽粒会如此大相径庭,以至惊叹大自然驯化和人工选择的巨大威力。。在人的培育下,玉米发展成为一种完全按人的需要生产籽粒的庄稼。但对玉米自身来说,却是一种生物退化的畸变型,完全丧失了对多变的自然条件的适应能力。很难设想,如果没有人的保护和帮助,这样一个苞叶紧裹、籽粒密集的玉米果穗,怎么可能在自然条件下发芽生长?甚至暴风骤雨、鸟兽或其他任何外力都会使它不能传宗接代。玉米植株和果穗的形态完全是根据人的需要和喜好长期塑造出来的。在人的帮助下玉米在全球安家落户。现今除南极洲外,世界各地都有玉米的足迹,其中以北美洲种植面积最大,其次为亚洲和非洲,再次为拉丁美洲和欧洲。但从地理位置和气候条件划分,世界玉米集中种植在北半球温暖地区。其中最适宜种植玉米的地区有美国中北部的玉米带,中南美洲的墨西哥、秘鲁,欧洲的多瑙河流域,亚洲的中国华北平原和东北平原。三、杂种优势增加玉米产量。玉米长期作为世人的主粮,为人类的衍繁生息做出了贡献。到了20世纪初期,它已经像一头蹒跚的老牛,每亩产量长期停留在100公斤上下。。科学家破解了玉米高产之迷。1908年1月28日,科学家伊斯特和沙尔在美国遗传育种学术会议上,分别作了结果几乎完全相同的试验报告。他们根据进化论和遗传学理论,把两个玉米品种严格隔离种植并进行自交,从植株上收获了一些其貌不扬、籽粒干瘪的小穗,自交后代的生长势和产量都明显地下降了。把两个自交的种子种下去,在抽穗开花时进行杂交;再把杂交的种子种下去,杂交后代产生了极为强大的、几乎是爆发式的生长优势,玉米的产量显著地提高了。后人给这种杂交种子取得高产的现象起名叫“杂种优势”。与此同时,还有许多遗传学家和育种学家也为培育杂交玉米做出了贡献,后人尊称这一科学家群体为“杂交玉米之父”。。怎样才能生产大量的玉米杂交种子并让农民去种植呢?一位科学家华莱士(后任美国副总统)致力于杂交玉米种子的繁殖和推广。经过十几年的努力,杂交玉米遍植美国大地。随后,华莱士创建世界第一家经销杂交玉米种子的公司—先锋种子公司,今天已经发展成为全世界最大的跨国种子公司。杂交玉米种子成为企业家瞩目的“黄金产业”。 |