11月28日。
今年的冬天終於來了,從西伯利亞長途跋涉而來的寒風,經過了黃土高坡、華北平原、長江中下游平原、東南丘陵,抵達嶺南大地的時候,威力已經所剩無幾。
江淼並沒有在實驗區,而是在南湖村西北部的馬宮山東南麓,之前他吩咐呂偉斌,在南湖村承包多一片山地,作為農作物栽培實驗基地,就在這裡。
其實實驗區就在馬宮山的南麓,和農作物栽培基地緊挨著。
整個農作物栽培基地位於馬宮山東南麓,呈現出四級梯田的分佈面積一共是576畝,這也是南湖村最後的空閒土地了,其他剩下的土地,不是水庫庫區,就是居民區、沙灘、防風林。
這576畝梯田,被分為50個種植區,每一個10畝;剩下的76畝地,除了道路和隔離帶之外,就是配套設施和樓房。
隨著公司財力越發充沛,江淼也加大對各種種苗資源的收集工作。
特別是熱帶、亞熱帶地區的草本和小灌木類農作物,目前已經種滿了5個種植區。
其實包括了甘蔗、黃麻、香蕉、番木瓜、木薯、紅薯、生、香茅、綠豆等五十多個大類。
江淼之所以喜歡草本農作物,原因在於草本農作物的迭代速度比較快。
比如眼前這50棵香蕉,這是他透過嶺南農科院的關係,購買到的瀕臨滅絕品種,傳說中的大麥克香蕉,透過實驗室組培育苗,目前培育出了50棵大麥克香蕉苗。
種了兩個多月,還處於小苗階段。
大麥克香蕉沒有果籽、外皮厚,外型誘人,且因其厚厚的果皮使其在運輸過程中抗挫傷能力強,密集的果皮也更易於運輸,這些特性使其成為出色的出口產品。
之所以現在瀕臨滅絕,主要是20世紀初,黃葉病出現並感染大麥克香蕉,導致其產量下降。
目前只有暹羅南部和大馬地區還有少量種植。
至於為什麼不透過雜交技術,或者轉基因技術,讓大麥克香蕉免疫黃葉病,肯定是有原因的。
不然各國的農業研究機構或者商業公司早就這樣做了。
大麥克香蕉無法透過傳統育種技術和轉基因技術重新出山的原因,非常複雜,包括:
基因單一性:大麥克香蕉是三倍體,無法進行有性繁殖,只能靠無性繁殖來繁衍後代,這導致其基因幾乎完全一致,缺乏基因多樣性,難以像有性生殖那樣透過基因重組產生對黃葉病的抗性基因。
育種技術限制:傳統的雜交育種方法對大麥克香蕉作用有限,因為三倍體香蕉在減數分裂時染色體無法正常配對,難以產生有效的配子,所以與其他品種雜交獲得可育後代的機率極低,進而難以透過雜交將抗病基因引入。
抗病基因資源匱乏:香蕉自身基因庫中抗病基因較少,且大多源於病原自身的基因,這就給相關基因的分離帶來困難,導致缺乏可用於改良大麥克香蕉抗病性的有效基因資源。
病原菌複雜性:引起黃葉病的尖孢鐮刀菌具有多個生理小種,且不斷變異進化,這增加了培育持久抗病品種的難度,即使透過基因工程等手段匯入單個或少數抗病基因,也很難抵禦病原菌的多種致病型別。
這些問題對於江淼而言,倒不是什麼難題。
在電影《侏羅紀公園》中有一句經典臺詞:
“生命會自己尋找出路(life finds a way)”。
江淼在自己的組培實驗室之中,透過各種誘導基因突變的手段,不停刺激大麥克香蕉的葉片細胞產生突變。
篩選出第一代具備抗尖孢鐮刀菌的品種,將其培育成為小苗後,再次利用這些小苗進行二次突變誘導,持續進行了三代。
然後從第三代突變體之中,挑選出合適的型別,使用細胞融合結合染色體丟失技術,讓三倍體的大麥克香蕉突變體和華蕉等品種的單倍體,進行細胞融合結合,促使其中的染色體丟失,從而產生二倍體的可以繁殖香蕉。
以眼前這50棵大麥克香蕉小苗,就是第三代突變體之中,表現比較好的5種,透過細胞融合結合染色體丟失技術處理,挑選出來的二倍體大麥克香蕉。
這5種大麥克香蕉的特點,就是對尖孢鐮刀菌的抗性極高,還保留著原始大麥克的風味,而且它們之間的抗病基因片段是不一樣的,這讓它們之間可以透過自然雜交,從而獲得更好的抗病性,從而增加基因多樣性。
其實這種技術,也可以用在銀杏上。
基因單一的植物,都可以採用這種技術增加基因多樣性,從而擺脫基因單一的困境。
至於其他研究機構為什麼不使用細胞融合結合染色體丟失技術。
答案就是這個技術目前不成熟,成功率很低,而且效率非常低,之所以出現這種情況,就是細胞融合之後,會產生一大堆融合細胞,很難確定哪一個融合細胞才是成功的。