超级小麦的创新

金妮·史密斯参观了位于剑桥郡平平顿的国家农业植物学研究所经营的创新农场，以了解他们利用古老植物品种开发的一种新型小麦。

金妮-我来创新农场是想和Phil Howell博士谈谈一个特别节目他培育的小麦品种。那么，你到底在研究什么?

菲尔:我们正试图将小麦野生祖先的一些基因转移到现代小麦品种中。

金妮-为什么这很重要?

Phil -在任何作物的驯化过程中，当农民选择他们想要的作物时，不可避免地会有有用的变异消失。小麦是一种复杂的动物。它有三组染色体，被称为六倍体，我们知道其中两组来自一个古老的亲本，第三组来自另一个古老的亲本，这第三组变异较少。所以，这就是我们想要挖掘的。

金妮-小麦为什么这么重要?你为什么关注它?

这是英国种植最广泛的作物。所以，英国40%的可耕地上都种植着它，而且很多食物中都含有它。我们也面临着世界人口一直在增长的局面，农业用地面临着各种压力。我的意思是，你可以看到，如果你往窗外看，我们的一些试验田正在被建造。所以，这是来自住房开发的压力，即使是在剑桥。如果可用的农业用地越来越少，我们就需要尽可能多地利用这些土地。

金妮——为什么变化少就不好呢?

菲尔:这意味着，如果你愿意的话，植物育种者可以得到的原料更少了，尤其是小麦的一组基因，在现代品种中几乎没有变化。所以，我们试着把一些变化放回去。这将帮助商业育种者解决我们甚至还不知道存在的问题。所以，这可能是新的疾病，也可能是气候变化引起的。你永远无法预知未来会发生什么。

金妮——那你是怎么介绍这种变奏的呢?

菲尔:在墨西哥有一个国际研究机构叫CIMMYT。所以，我们把它们的一些合成六倍体和英国品种杂交，效果很好，我们现在也在制造我们自己的合成六倍体，但它们没有那么先进。

金妮-那么，你是如何得到这种合成小麦的，你说它到底是什么意思?

菲尔:我说的合成，是指它不是由塑料或其他材料制成的。它是一种活的植物。合成的方法是用一种叫做硬粒小麦的小麦，现在我们用它来做意大利面把它和一种叫做野山羊草的小麦杂交然后从第三组染色体中引入变异。

金妮-你说你杂交了这些品种，具体是什么意思?你要怎么做呢?

菲尔:所以，当它开始开花的时候，我们必须除去雄蕊部分，也就是花药，但是不要去掉柱头的雌蕊部分。你把它放在那儿。所以从本质上讲，我们把一朵有雄性和雌性部分的花变成了一朵只有雌性的花。然后我们用透明的玻璃纸包住它，防止任何散在外面的花粉，然后我们从我们用作雄性的耳朵上取下一只耳朵。所以，在一个正常的杂交中，它会是另一种小麦品种，我们在那里合成了这是野生山羊草我们引入花粉，然后它滴下来。你可以看到它像黄色粉末一样飘下来，落在雌性的身体上，希望能受精。

金妮——听着，这听起来像是一种老式的交叉方式。有没有更现代的方法可以做到这一点，比如基因改造之类的?

菲尔:这看起来确实很老套，但是老套的东西也可以很好用。所以，就像你说的，杂交本身就是植物育种者100多年来一直采用的杂交方式。组织培养更先进一些。所以，如果我们让种子自己发育，因为我们把两个不同的物种杂交在一起，面食小麦和山羊草，通常情况下，种子会枯萎。它没有食物供应，种子里没有面粉，所以我们必须把种子打开，取出胚胎，然后从培养皿里给它一些食物。

金妮-好的，我们现在去了你的实验室，那里有很多大型机器。你可以听到背景里的嗡嗡声，我可以看到一些培养皿和显微镜，那里看起来像是一个科学领域。

菲尔-皮氏培养皿，我们当然可以看一看。

金妮-我能看到培养皿里有些种子。它们是一种略带红色的颜色，其中一些有小的发芽的部分。其他的一些，它们看起来更像你期望的小麦种子，有点像未爆的爆米花。还有一些正在发芽。那么，这两种种子有什么区别呢?

菲尔:红色的这些实际上是商业品种，我们称之为预发芽。所以，我们试着让它们打破休眠状态，发芽。有时候，如果是老种子，你必须更努力地让它发芽，这就是我们在这里所做的。红色实际上是一种种子处理。所以，它是一种杀菌剂，可以阻止种子表面的任何疾病，阻止它正常生长。

金妮——好的，它们在培养皿里发芽得很好吗?我本以为这对种子来说是一个非常不自然的环境。

菲尔:是的，你给它们一点水，它们就会像你说的那样膨胀起来，看起来像未爆开的爆米花，然后你会看到芽开始发芽，根部开始发芽。再一次，一些旧的种子，它可能会有点棘手。所以，我们有一些小技巧，比如如果你在这些培养皿中种植它们，然后你交替种植。所以，他们晚上在冰箱里，白天在温暖的地方，晚上在冰箱里，白天在温暖的地方。最终，这会让他们行动起来。

金妮:和基因改造相比，这种方法有什么优势?

Phil - GM是一项非常有针对性的技术。所以，你通常有一个特定的感兴趣的基因，你想从一个植物转移到另一个植物。在这里，我们把所有的东西都带来了。有些可能是有用的。其中大部分绝对是垃圾。一旦我们做了十字架，我们就会去寻找我们想要的。

金妮-到目前为止，你发现什么好处了吗?

菲尔:我们看到了一些有趣的结果，表明如果你在这些作物上施用的化肥比传统小麦品种少得多，产量的下降就不会像你想象的那么多。再一次，这表明根系更活跃。它们更擅长清除你添加的少量氮。

Ginny:这类事情会对环境产生负面影响吗?如果山羊草是一种杂草，我们会看到小麦在我们的森林和田野里横冲直撞，超越树篱之类的东西吗?

菲尔-成为超级大麻?我真的希望不是这样，因为我们种植的不是山羊草本身，即使一些山羊草的特征被转移到现代品种中，我们仍然在做选择性育种。我们不只是在推动一切向前发展。希望我们是两全其美。