中外科学家发明家丛书:布尔班克-第3部分
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了。”
桃和油桃是“堂兄妹”,它们的树形和果实外貌极相似,血缘也很相近,
在自然界它们甚至可以互相转变,在有毛桃的后代中有时偶尔会出现一个结
光皮果实的植株。正因为如此,所以布尔班克认为桃的祖先类型应当是油桃,
即光皮桃,只是在很早以前光皮桃发生芽变或突变才产生了有毛的桃,现今
的桃就是那种有毛桃繁衍的后裔。
桃和油桃很容易杂交,在果园中,这种“堂兄妹”的联姻蜜蜂就可以帮
忙。布尔班克在1895年用白油桃的花粉给“穆尔”桃授粉。白油桃有一种优
美的香气,个儿大,核也大,果肉是白色的,它有光滑的果实,但吃起来太
酸;而穆尔桃很甜,有坚实的黄色果肉,核很小,离核。布尔班克希望把白
油桃和穆尔桃的优良特性综合在一起,使果实既香甜爽口又把绒毛去掉。经
过五六代的培育,布尔班克终于又达到了目的,培育出一系列优良的光皮桃
品种,“优质桃”、“国桃”、“丰产桃”就是其中的优秀成员。布尔班克
这样描述“丰产桃”:
“这种桃是健壮的,每一季它都满满地结了一树甜美无比的果实。这种
桃是白皮的,上面有许多美丽的斑点和深红与浅红色的阴影,果肉呈浅柠檬
黄色,由穆尔桃的较深颜色和油桃的白色混和而成。这种桃有一种不可形容
的美味,胜过一切其他的桃。”
如果说,布尔班克培育光皮的桃还不算稀奇的话,那么他培育世界上从
来没有过的“李—杏”新种,会使任何人感到惊讶。
李和杏是两个截然不同的物种,布尔班克清楚地知道李和杏在一般情况
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下互相授粉是不能结果的。但他认为,植物改良可以达到的程度是没有限度
的,只要有勤劳的手和活泼的头脑,植物改良的巨大可能性就会变为现实,
物种之间不存在不可逾越的遗传鸿沟。
布尔班克使李和杏进行了杂交,他把李的花粉撒在杏花上,也把杏花的
粉撒在李花上。但是,这个试验很久没有进展,大自然的规律仿佛在对他说:
这个努力是徒劳的。然而正当布尔班克对取得成功感到无望的时候,自然却
又在他的面前展现了一线光明。他发现了几棵杂种实生苗,混生在一群实生
苗中,这些杂种苗是日本李的花接受了各种杏树花粉所产生的种子长出来
的。布尔班克仔细察看了它们,根据叶子、树皮、芽子的情况看,既不同于
母本李树,又不同于父本杏树,尤其是幼树的根更是如此。杏树的根是鲜红
色的,李树的根是黄、浅黄或白色的,而杂种实生苗的根呈现出各种深浅不
一的红色,表现了李和杏的混和性状或中间类型。当布尔班克把它们嫁接在
较老的李树上以后,其中几株居然结了大量品质优良的果实,特别令人惊奇
的是有一棵树的结果好到足以令布尔班克坚信:只要这株树支持得起,枝条
上简直从上到下可以挂满李—杏果实。
这种李—杏果实既不是李,也不是杏,杏的果实表面有一层细的绒毛,
而李的果实皮是光滑的,但上面有一层白色或浅蓝色的粉衣。李—杏果实兼
有两种果实的特点,不只具有杏那样的天鹅绒般的动人表皮,而且在这些细
密的绒毛下面覆盖并保护着像李那样娇嫩的蓝色果粉,使这种新水果不仅色
彩动人,而且增添了优美的风韵。
1901年布尔班克在布法罗城展览会上展出了几种李—杏果实,引起了参
观者极大兴趣。1903年5月24日,展览会颁发给布尔班克一枚特别金质奖
章,这是过去完全没有先例的。虽然当时李—杏杂交还不是一种完美无缺的
果实,但不少果树种植者已决定引入栽培,1906年李—杏果被引入澳大利
亚,在南半球种植开来。
以后,布尔班克通过进一步杂交、选择和培育,获得了更为优良的品种,
其中有一个品种叫“一品果”,这是布尔班克在1911年选育出的,当时种植
面积很广。“一品果”的树很强壮,即使在杏树不能结果的地方,它也年年
获得丰收。它的果实又非常漂亮,圆球形、粉红色或浅红色、果肉坚实、蜜
黄色、丰满、有芳香、甜美可口。同年,布尔班克还培育出了名为“胜利果”
和“皇冠果”的两个李—杏杂种果,都表现了异常优良的品质。
一个崭新的品种就是这样被培育出来了。这些李—杏杂种成为桃李大家
族中的一个新族。布尔班克认为,李—杏杂种恰好是在19世纪末和20世纪
初出现的一个新种,它预示了果树育种的一个新时代。
栗树是一种高大的乔木,从种子播种到开花结果一般需要7至8年。在
布尔班克塞巴斯托堡农场里却生长着这样一些栗树,与其说它们是树,不如
叫它们是一种灌木,但在这些低矮的灌木上,结满了一丛一丛的果实。这就
是布尔班克育成的栗树新品种。这些小树不到一米高,但它们所结的坚果大
而饱满,滋味香甜。这些小树是那些高大的板栗树上的种子长出来的,种子
萌发后只经过6个月就开始结果,简直就像玉米和小麦一样。它们似乎完全
忘记了栗树家庭的传统,它们的结果是如此之早,如此之多。那么,布尔班
克是怎样培育出这些半年就结果的“神童”的呢?
早在布尔班克还是孩提的时候,他在家乡的树林中就常常看到美国本地
栗树之间有很大的变异性。同时他还注意到尽管这些树并排生长在一起,结
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的果实却迥然不同。后来在加利福尼亚进行植物实验时,儿时的记忆在布尔
班克脑海里唤起了这样一种想法:这种内在的变异的倾向可以为植物育种提
供异常的机会。他并且想到,用最好的土著植物同外国植物杂交也许会有更
大的好处。1884年底,他由日本进口了25颗栗子,这种栗子称为巨型栗。
这些实生苗长出来以后,布尔班克惊奇地发现它们具有奇怪的生长习性:植
株矮小,结果早。等到日本栗苗长到开花的时候,布尔班克用它和其他三种
栗杂交,这三种栗一种是欧洲栗,两种是美洲栗,产生的杂种又依次经过了
多次杂交。到最后,杂种的家谱中混有不同栗树的遗传成份。这种复合和重
复的杂交方法,使杂种实生苗有可能综合各种栗的优良遗传特性,其中最引
人注目的是早结果和不断结果的习性。
布尔班克通过选择,选出了一些优良的实生苗,从上面剪取接穗,嫁接
在大的栗树上,让它们经受考验。有些接穗在嫁接6个月后就生出了坚果,
杂种的果实重达28克,直径5厘米,在一个壳斗中有6—9个果实。不单是
许多栗树杂种实生苗显示出了这种惊人的早熟性,而且其中一些还显示了不
断结果的倾向。在同一棵栗树上,几乎全年都可以看到花和成熟的坚果。在
同一树上每个季节都长出雄花和雌花,通过给雌花授粉,不久,在雌花的部
位就出现了幼果,所以花和果实会逐月地依次相继出现,而一般的栗树只能
在固定的季节开花结果。
布尔班克培育的这种果实特别大,结果特别早的奇异板栗树,还有另外
一种特性,就是它对于疫病的高度免疫能力。在美国栗树栽培史上曾经发生
过一件不幸的事情,在本世纪初,发生了一种病害,感染此病的美国栗树大
批大批地死亡。这是一种真菌引起的病害,名叫“栗树疫病”。美国本土的
栗树不具有免疫力,造成了栗园的大量毁灭,不到十年时间,美国栗树有80
%得病死亡。布尔班克培育的杂种栗,其中有日本栗的血统,而日本栗对这
种疫病是具有高度抗体的。所以布尔班克认为,失去美国土著栗树是一种不
幸,但这种不幸可以补偿,新的栗树林会紧随疫病之后而出现,为了重建栗
园,杂种栗树可以提供巨大的便利,因为它们不仅对疫病有较强抵抗力,而
且结果早,可以很快恢复生产,满足市场需要。
玉米,这种号称“美洲作物之王”的作物在美国占有极其重要的地位。
它比起小麦和马铃薯来,无论是种植面积还是总产量都要多得多,在布尔班
克生活的时代,美国就大量出口玉米,同时也出口吃玉米而长成的牛肉和猪
肉。但是玉米这种作物的祖先却是一种微不足道的野草,原来生长在墨西哥
的南部和中美洲,名叫“大刍草”。大刍草和今天的玉米有着很近的血缘关
系,很容易杂交,它们在自然情况下发生杂交后产生的后代叫做“劣玉米”。
玉米是一种容易产生变异的植物,布尔班克曾用野生玉米的祖先进行了
实验,探讨栽培玉米的起源。较早的一些实验是在1870—1872年进行的,他
培育过一种特别早熟的甜玉米,不过这种早熟玉米是他通过使玉米种子提前
萌发而得到的。另外,他也用黄玉米、早熟玉米和甜玉米杂交,育成了早熟、
黄色有甜味的玉米。虽然后来由于搬家使这些试验中断,但他在玉米杂交育
种中获得了不少宝贵的遗传学方面的知识。
栽培玉米由于杂交或遗传基因的突变,常常产生一些变异的类型。例如
布尔班克在1908年由法国引进的“四色玉米”就是这样,这种玉米的叶子呈
现黄、白、深红和绿色的条纹。布尔班克推测,“四色玉米”可能是普通绿
叶矮生玉米同日本那种叶子斑驳的玉米杂交的产物,他决定用“四色玉米”
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作进一步的培育选择工作。他在这种玉米的一群后代中选择了最好的一棵,
并且由它所结的三个果穗中种出了六百株玉米,在第二代中有三分之一像亲
本“四色玉米”,其余三分之二又回到了日本斑纹玉米的类型。
布尔班克在那三分之一的四色玉米中又选择了最好的植株,从这些植株
上取了一些细枝,用扦插法育成了一大片玉米。他采用人工传粉的方法防止
其他别的花粉授粉。这些玉米都结了种子,布尔班克在后代中得到了大量的
四色玉米,说明这一性状已经稳定地遗传下来了。但是他在许多棵比较纯的
四色玉米中也发现了两棵与众不同,它们的叶片大大地加强了生长各色条纹
的倾向,由此产生了一个品种,称为“多色玉米”。这种玉米除了黄、白、
绿、红四种颜色之外,还出现了青铜色和巧克力色的条纹。条纹排列的样式
也远比其他所有四色玉米植株更加美丽。布尔班克由这些植株结的种子中,
进一步选育了叶片上有六色美丽条纹的另一类玉米,命名为“彩虹玉米”。
这个品种是尽善尽美的,繁殖很容易,每年只在条纹最均匀、颜色最鲜
艳、大小一致和早熟的植株上选留种子播种就行了。它可以准确无误地生长
形态一致、颜色鲜艳如彩虹的叶子。这一品种的价值在于不但具有悦目的外
表,从而加入到观赏植物的行列中去装点庭院,而且仍然生产玉米棒子,为
人们提供可食的产品,因此颇受人们的重视和喜爱。
在布尔班克魔术师般的培育成果中,还有许许多多,如:沙斯塔雏菊,
可以做为美丽的观赏花卉,无刺仙人掌。为人们提供独特味道的果品原料,
白色黑莓和无刺黑莓、奇异胡桃和皇家胡桃、芬香水芋和芳香马鞭草、变色
石竹和巨型孤挺花,这些都是布尔班克多年热心工作、耐心等待和明智选择
的结果,为人们生活增添了很多实际的收益。
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三、杂交与选择方法的实践者
布尔班克在植物育种实验中所用的方法是很简单的,可以归结为四个
字:杂交、选择。杂交,这是植物产生奇异变化的主要原因之一。在自然界,
没有两株植物是完全相同的,正是由于有了植物的种种变异,才为植物育种
家提供了选择的机会。植物育种家的任务在于:一方面从自然界现有的一切
变异材料中去选择它所需要的个体,这些变异材料是植物天然授粉杂交所产
生的。但是,植物的天然杂交带有极大的盲目性,与人类的愿望不一定一致,
它为人类提供的希望的类型无疑太少了。所以,植物育种家的另一个更重要
的任务,就是用人工的方法加速植物产生变异。采用人工杂交的方法,是人
工创造变异的最常用的办法,在布尔班克的时代,可以说是唯一行之有效的
方法。
按照布尔班克的意见,杂交可以把不同植物个体的遗传性带到一处,也
就是通过人或其他动物作媒介使不同的植物的雌雄细胞结合,把它们各自的
遗传因素综合在新的个体内。这样,在新个体的身体细胞内就具有两种相互
矛盾的遗传倾向,这些遗传倾向是不稳定的。在随后的世代中通过遗传因素
的分离和重新结合,可以逐渐达到统一和稳定。育种家可以在后代中选择合
乎人类需要的理想个体。
这些意见,实际上就是孟德尔遗传因子的结合,分离与重组的一般原理
的概括说明。孟德尔规律阐明了植物杂交育种的本质,是植物杂交育种的理
论依据。一切育种家都自觉或不自觉地遵循着这一原理,布尔班克一生都是
如此。杂交和选择的育种方法不是什么秘密的,而是很实际的,任何人都可
以学到,只要他按照确定的目标去实际从事植物杂交育种工作,准会取得一
些成绩。但是,无论从植物育种的范围以及最后的实际成效来看,没有一个
人能赶得上布尔