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來源|拜耳作物科學中國
“誰知盤中餐,粒粒皆辛苦”。
一份美味的食材來自于優(yōu)秀的作物,而優(yōu)秀的作物則來自于育種家辛苦的嘗試和努力。一個優(yōu)良品種從育種初期到擺上餐桌,往往歷經(jīng) 7-10 年,背后是巨大的資金、技術和人員投入。
透過一粒玉米種子,我們與您共同領略從實驗田到餐桌,一場跨越時間和空間距離的精彩旅程。

育種家被稱作植物“媒人”,任務是尋找最為搭配的一對植物,讓它們的后代繼承“父母雙方”的優(yōu)良性狀,獲得雜交品種。
在孟山都公司,作物育種是公司研發(fā)路線的基礎。
孟山都的育種家每天都在培植和篩選成千上萬種不同的玉米、大豆、辣椒、棉花等作物種子,希望尋找到為人類帶來更多產(chǎn)量和收益的優(yōu)異品種。
以玉米為例,要培育出具有抗病、抗旱、更適宜機械收割等優(yōu)良特性的品種,育種家們需要在一年的時間里,完成上萬株玉米的匹配和雜交,以期望這些玉米的后代中能孕育出嶄新的優(yōu)良品種。
“這是一個既有趣又充滿成就感,同時頗具挑戰(zhàn)性的過程。”孟山都玉米育種家Michael Kovach 博士表示:“這要求我們的育種團隊具有前瞻性,要預測未來幾年的變化趨勢,從而培育出農(nóng)民滿意的品種。”
玉米育種過程在作物整個馴化期大同小異。與幾千年前的農(nóng)民一樣,Kovach 博士選取并雜交兩株分別帶有理想性狀的玉米,然后在它們成千上萬個后代的基因中尋找擁有最理想組合的那一株。
與前人不同的是,現(xiàn)代育種家們擁有更加豐富和先進的工具,加快玉米選育過程,并在 DNA 層面更好地探索有價值的基因。
我們來看看,一年當中,一個新玉米品種所經(jīng)歷的育種過程:
一至二月

前一個夏季種植的玉米經(jīng)過脫粒后被保存起來,以備今年的田間測試。
三月
被保存好的玉米種子從位于南半球的冬季育種圃返回北半球的實驗地點,并在田間測試開始前進行全面的檢查和評估。
四月

玉米播種開始。
五至六月
播種開始后,需要清除實驗田中的雜草,并保持田內(nèi)環(huán)境統(tǒng)一。育種家測試和評估各品種的抗病性。
七月

玉米開始開花(抽穗),在接下來的4到5周里進行人工授粉。
八月
授粉工作在八月初接近尾聲。這時期育種家會測量玉米植株的高度和玉米穗的位置,以確保植株不會因為長得過高而倒伏。
九月

實驗人員會記錄試驗田中各玉米品種的倒伏數(shù)量和狀態(tài)。玉米倒伏多數(shù)是由于風力造成的,有些會在根部折斷,其他的則在莖桿處折斷,這些信息都會被詳細地記錄下來,以幫助育種家做出判斷。
玉米收割通過特殊的聯(lián)合收割機進行,每一測試品種的產(chǎn)量和濕度會被精確記錄下來,并交給育種家進行分析,從而決定哪些品種的表現(xiàn)要更好。
同時,實驗人員會手工采集一些玉米穗,這些玉米穗會交由育種家進行評估,并保留種子以備來年實驗使用。
十至十一月

來自全國各地的育種家會通過投票選出表現(xiàn)最好的玉米品種,這些品種會進入到下一實驗階段。
被選出的玉米品種的生產(chǎn)材料會被送到冬季育種圃,在冬季繼續(xù)進行種植,以擴大種子產(chǎn)量。
這樣的育種程序會年復一年地進行,直到滿意的品種得到政府的市場進入批準;同時,新品種也層出不窮。如今,各式各樣的先進技術,例如種子切片和高通量全基因組測序技術的應用,進一步幫助育種家們更好地了解玉米基因,使他們在玉米種植前就能夠預測作物的表現(xiàn)。
科技加快了培育新品種的速度,而最終受益方是農(nóng)民。農(nóng)民們能夠在更短的時間內(nèi)獲得更多、更好的玉米品種。這些新品種不但能提高產(chǎn)量,同時還能節(jié)約使用水和其他重要自然資源,優(yōu)化生產(chǎn)力 。
從實驗田到餐桌
Kovach 博士與眾多孟山都公司育種家,跨越時間和空間的距離,繼續(xù)在全球不同環(huán)境和條件下檢測新雜交品種的安全性和穩(wěn)定性,確保最終向農(nóng)民提供滿意的品種。












