玉米“修炼记”

单少杰

你喜欢吃玉米吗？玉米的做法很多，可以蒸着吃、煮着吃、烤着吃还可以做成爆米花、煮成玉米粥。如今，玉米产量已经超过了小麦和水稻，在世界农作物中坐上了头把交椅。今年7月份，湖南农业大学浏阳基地科研玉米被盗一事在网上引起了广泛的讨论。湖南农业大学那些被盗的玉米棒子为什么会引起轩然大波呢？今天就让我们来好好讲讲玉米“修炼记”。

找不到祖先的玉米

在很久很久之前，久到我们的祖先还是原始人的时候，世界上还没有大米、黍子、玉米这样的农作物，有的只是一些能结籽的杂草。机缘巧合之下，人们发现这些杂草的种子居然能吃，只是吃起来不太方便，比如种子容易掉落、不够饱满等。于是，他们就开始注意收集那些好吃、方便吃的种子，然后再播种到地里，从收获的新种子里再挑选符合他们心意的种子。如此周而复始，这些杂草也就一点点地被人类驯化，变成了今天挺拔茁壮的农作物。

可以说，每一种农作物都有一个“杂草”祖先。通过研究，科学家们已经找到了小麦、水稻的祖先，但科学家至今不能确定玉米的祖先是什么。有的科学家认为，玉米的祖先跟小麦、水稻的祖先类似，是一种原始有稃野生玉米（稃是指小麦等植物的花外面包着的硬壳）。这种玉米的种子上有壳，玉米棒外面的苞叶不多，吃起来既不好吃也不方便，而后人通过不断筛选、改良，才让它变成了今天的样子。

还有的科学家发现，墨话哥有种大刍草和摩擦禾都和玉米长得很像。特别是大刍草，当地人都叫它墨西哥玉米。玉米就是它们共同的祖先孕育的。不过有些科学家则认为，玉米的祖先是一种原始野生的大刍草，这种大刍草跟现在的大刍草类似，只不过它们种子熟了容易掉。于是，美洲土著人就主动去收集、种植那些不容易掉籽的，最终培育出了现代玉米。

也有科学家认为，大刍草确实可能是玉米的祖先，但它不是被人们培育出来的，而可能是因为寒冷、病毒、支原体或半知菌类的作用，发生了异常突变，让大刍草在极短的时间内发生了很大的突变，产生了很多突变后代，其中一种因为可以吃，才被美洲土著人青睐，进而被培育成了今天的玉米。

这些观点都各有道理，但是谁都没有有力的证据支撑自己是完全正确的。所以，玉米的祖先究竟是什么，科学界的争论一直都存在。争议虽在，但玉米就是在美洲土著人的手里变得神奇起來。15世纪末，哥伦布发现了美洲大陆后，玉米跟随他一路来到欧洲，并迅速在世界范围内受到广泛欢迎。

改造玉米的一百种方法

玉米虽然这么受欢迎、种植面积这么广，但它也不是完全没有缺点，比如有的玉米不抗病、不抗风，有的不耐储藏，有的特别娇气，在贫瘠、干旱的地方难以成活，这些都需要玉米继续“修炼”。

条条大路通罗马，普通玉米变成品质优良的玉米的“修炼”方法也不止—条。最常用也是最原始的就是杂交育种技术：如果你想要—棵又高又多产的玉米，只要找到—棵很高的玉米，再找—棵多产的玉米，让它们之间授粉，结出的种子就有可能种出又高又多产的玉米。为什么是“有可能种出”呢？因为杂交育种技术并不能保证你需要实现的特点一定能被后代遗传到，而且为了验证是否成功地实现了预期目的，只有把种子种下去，等它结籽了才知道，所以杂交育种技术的效率特别低。

不过，如果已经有了一棵又高又多产的玉米，想培育出更多又高又多产的玉米，那么可以用单倍体育种技术。它是用花粉、胚株等只有一套染色体的植物组织器官，通过染色体加倍方法制造一个染色体完整的植物组织细胞，进而培育出一株新的玉米。单倍体育种技术可以让优质的基因组合在后代里不分家，保证了好品质的传代。而且，配合杂交育种技术，它可以实现玉米的高效培育。但是，这种技术还有一定的随机性，因为我们不能确保我们想要的基因百分百还存在，那还有更有效的办法让玉米“升级”吗？

当然有！现代分子生物学的发展让我们对基因有了更深的认识，也有了更多操纵基因的方法。成本最低的一种方法就是诱变育种技术，它利用的是化学诱导剂、人工辐射、空间诱变等物理、化学因素可以引起基因突变的原理，让玉米种子或组织经过一定的处理发生突变，从而有机会产生新的性状。然后再通过人工选择，筛选优良变异的植株。那些跟着宇宙飞船上过天的各种植物的种子就是在宇宙射线的作用下进行的育种。不过，这种“修炼”方式有一定的随机性，我们还需要更高效的方法来让玉米“修炼”。

这时，分子标记辅助育种技术出现了，这种技术将一些有标记作用的分子与特定的基因进行绑定，这样当我们获得了新的种子后，只要检测有没有标记分子，就能知道新种子里有没有我们需要的基因。如此一来，我们不需要再将玉米种子种下去等它结籽就能预估它的样子了。如果你觉得这种方法还是慢，那么还有分子设计育种技术（科学家们可以先设计好他们想要的基因型，然后有的放矢地选择玉米进行杂交）。

如果还是不满意培育出来的玉米，或者异想天开想让玉米结出苹果，那么还有一种终极方法可以用——转基因育种。转基因技术可以通过生物技术手段实现跨物种的基因转移，让玉米拥有别的生物的基因，从而培育玉米的新品种。

除了上述方法，还有一些正在发展的新技术，比如新型不育系技术、表型快速鉴定评价技术、基因编辑技术等，它们都能让科学家如虎添翼，实现普通玉米的“进化”。

新品种玉米也要“身份证”

成功地培育出了新的玉米品种，就能立刻种下去造福人类了吗？当然不行。在它进入市场前，还要为它申请一张“身份证”——农作物新品种审定证书。有了这个证书，你才能证明它是新品种玉米，才能上市卖。

那么，如何申请这个证书呢？

首先，要确认新品种玉米与已有的玉米有明显区别，要保证玉米的形态特征和生物学特性一致、遗传性状稳定、具有符合《农业植物品种命名规定》的名称；其次，要对新品种玉米进行试种，确认它在实际种植中能跟其他品种的玉米表现出明显的差异；最后，还要提交一大堆的文件，比如它的亲本组合以及杂交种的亲本血缘关系、选育方法、品种比较试验报告、转基因检测报告等。

总之，培育新品种玉米难，为它申请一张“身份证”也不简单。之前新闻里湖南农业大学浏阳基地的科研玉米被盗，就是发生在申请“身份证”这个阶段。他们被盗的玉米是新品种的原种，这种种子有无限潜力，偷了它的人可以一直播种、收获，而研究出它的人因为还没有上市销售它，所以不能获得一点利益。这就像还没有上市、没有被做复制限制的软件被盗一样，制作这个软件的公司花费了大量的人力、财力，最终心血全被浪费。

正是因为“修炼”出一棵好的玉米如此之艰难，所以我们才更需要重视。我们也希望在未来的一天，科学家们能研究出更好的“修炼”方式，培育出更优良的玉米品种！