觀賞育種的美麗與哀愁

如果說大豆、玉米或者小麥這些糧食作物的育種是武林正派的話，觀賞作物育種幾乎可以被認(rèn)為是眉來眼去的旁門左派。

因?yàn)榻Y(jié)籽率低，生長(zhǎng)期長(zhǎng)，種群數(shù)量小，相關(guān)研究少等原因，熱愛觀賞植物的育種家們不得不利用身邊的一切條件，來創(chuàng)造他們理想的伊甸園裝飾物—有著完美的株型、花色、花期、果實(shí)的品種，最好還不用怎么操心維護(hù)的事。

一個(gè)無法完結(jié)的夢(mèng)

對(duì)于觀賞作物，人們好像永遠(yuǎn)沒有滿足的時(shí)候：寒冷地區(qū)的人們希望冬天不只能看到墨綠色的針葉樹和光禿禿的枝椏；溫暖地區(qū)的人們希望夏天的花園里一片死寂，恨不得植物都進(jìn)入了漫長(zhǎng)的休眠期。

甚至是同一種作物，在不同的文化背景下都要背負(fù)不同的使命。比如月季，中國(guó)人都期望月季花朵朵都大如牡丹。至于說有沒有香氣，或者株型好壞倒是無所謂。而歐美市場(chǎng)的消費(fèi)者們則認(rèn)為，如果追求盤靚條順的花朵本身，直接買切花不就行了？他們希望，長(zhǎng)在花園里的，還是以花滿如繁星般遍布圓球形的植株之上的為佳。

所以，各地的育種家們就像反復(fù)擺弄樂高的小朋友，把各種優(yōu)良性狀根據(jù)當(dāng)?shù)叵M(fèi)者的需求不停地組合、拼接。比如我們熟悉的桃花，可能某地的生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)它們很適宜，街上院子里到處都是，甚至不用怎么照料，花也能開得很茂盛，似乎已經(jīng)沒有可以進(jìn)一步改善的空間了。但是如果當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)本城球隊(duì)抱有極大的熱忱，而球隊(duì)主場(chǎng)的顏色是紅色，那么把桃花的花色改為和球隊(duì)一樣的鮮亮紅色，就可能成為育種家們新的趣味之一。

但是到了氣候嚴(yán)苛的地區(qū)，基本的生存和正常地展現(xiàn)美麗的花朵，就變?yōu)榈谝灰獎(jiǎng)?wù)了。

所以在一定程度上，觀賞育種就是一場(chǎng)審美、市場(chǎng)需求和遺傳規(guī)律之間的拉鋸戰(zhàn)。

遠(yuǎn)親有時(shí)候好過近鄰

觀賞植物有時(shí)候也需要和他們的遠(yuǎn)親雜交一下，以便引入改善品種的新方向。與抵抗惡劣環(huán)境能力相關(guān)的性狀，比如抗旱、抗寒、抗鹽堿、抗病等等，很多情況下都是存在于野生的遠(yuǎn)房親戚的基因組里的。再比如，歐洲的重瓣、有香味的月季，遇到了中國(guó)少瓣而寡味，但是一年中多次開花的品種，則可強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，共同造就現(xiàn)代月季雜交系，成為更具觀賞性的夢(mèng)幻組合。

不過，這個(gè)過程相當(dāng)復(fù)雜。首先要克服的是遠(yuǎn)緣雜交不親和六親不認(rèn)的情況。親緣關(guān)系比較遠(yuǎn)的兩個(gè)物種，可能會(huì)因?yàn)樯臣?xì)胞中的染色體在分離時(shí)發(fā)生配對(duì)混亂的情況，從而沒有辦法產(chǎn)生可育的后代，或者后代數(shù)量太少，不夠用。

最常見的解決方法就是在授粉之后用秋水仙素處理花朵，讓受精后的細(xì)胞染色體數(shù)量整個(gè)加倍。就好像獨(dú)自參加彼此都很陌生的party，可能誰和誰都很難搭上話，但是如果能允許每個(gè)客人各自再帶個(gè)朋友來，氣氛就會(huì)熱絡(luò)很多。

染色體也會(huì)站錯(cuò)隊(duì)

很多備受人們喜愛的觀賞作物都是多倍體的，也就是說，它們的體細(xì)胞包含了超過兩套的基因組。比如自戀之神水仙花，就是三倍體（三套基因組）；而武俠小說中常見神秘之花曼陀羅，則是個(gè)四倍體（四套基因組）。這都還算好，麻煩就出現(xiàn)在有些種類觀賞植物的商業(yè)品種是多倍體，而野生種則是二倍體。

月季花就屬于這種情況，如果把皮實(shí)不嬌氣的二倍體野生種和美艷動(dòng)人但是有著不抗病或者不抗熱等大硬傷的商業(yè)品種進(jìn)行雜交，產(chǎn)生的三倍體子代就可能會(huì)出現(xiàn)生育能力降低的問題。因?yàn)槿扼w植株在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生生殖細(xì)胞的時(shí)候，有時(shí)會(huì)發(fā)生染色單體不知道上哪去的跑偏情況。

另外，把多半很難看的野生種（二倍體）和美艷動(dòng)人的商業(yè)品種（四倍體）雜交的時(shí)候，四倍體中原有的觀賞性會(huì)有所損失。很多時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)“辛辛苦苦幾十年，一夜回到解放前”的局面。為了解決這個(gè)問題，一般采用的是回交的方法。即用難看了不少的子一代繼續(xù)和美艷動(dòng)人的商業(yè)品種雜交，直到出現(xiàn)滿意的后代為止。

長(zhǎng)相的問題解決了，困難又集中在倍性上。三倍體植株在染色體分離的時(shí)候，有可能來自二倍體的染色體們單獨(dú)站一隊(duì)，而來自四倍體的染色體們也一直保持扎堆狀態(tài)。那么回交之后產(chǎn)生的后代就有可能是三倍體和四倍體的混合群體。如果再趕上四倍體比三倍體長(zhǎng)得好，被留下來的四倍體中就會(huì)因此沒有帶上來自二倍體的染色體，那么最開始的二倍體和四倍體雜交就白費(fèi)功夫了。

這就延伸出了一個(gè)終極問題： 如果我們先暫時(shí)避開三倍體，那么雜交的過程是應(yīng)該基于二倍體這個(gè)次元還是四倍體呢？

這是一個(gè)各有利弊的情況。二倍體遺傳關(guān)系簡(jiǎn)單，很容易計(jì)算出某個(gè)類型后代出現(xiàn)的比例，以便觀察和篩選。但是長(zhǎng)得好看的二倍體商業(yè)品種并不多，總不能矬子里拔將軍吧。如果把二倍體野生種預(yù)先處理成四倍體，雜交的選擇就多了。可是穩(wěn)定住某個(gè)性狀就變得復(fù)雜了。比如，一年中多次開花是由隱形基因控制的，必須保證該位點(diǎn)上的每個(gè)等位基因都是隱形才行。

假設(shè)A是顯性的，一年只開一次花，a是隱性的，一年中可以多次開花。那么在二倍體中，只要湊齊兩個(gè)aa就好了，而四倍體則要集齊四個(gè)aaaa才能召喚多次開花的技能，復(fù)雜程度可想而知。

因此，選擇在哪個(gè)倍性層面進(jìn)行雜交，基本上還是取決于育種家們手頭的資源。比如二倍體里還有幾個(gè)爭(zhēng)氣的，那就先在二倍體層面做，什么時(shí)候矬子里的將軍出現(xiàn)了，就把這個(gè)拿破侖用秋水仙素處理一下，包裝成四倍體，打入美艷動(dòng)人商業(yè)品種的內(nèi)部。但二倍體雜四倍體產(chǎn)生的三倍體是可育的，而且能保證把二倍體的優(yōu)良傳統(tǒng)代代相傳，那就從第二代開始和四倍體結(jié)盟，自然更加方便快捷。

現(xiàn)代科技助陣

以上說的都是木本植物的事，雖然有生長(zhǎng)期長(zhǎng)、結(jié)籽率低的問題，但是畢竟大多數(shù)可以無性繁殖。

相比之下，草本的觀賞植物就沒有這么幸運(yùn)了。由于基本是要靠種子繁殖的，雜和狀態(tài)下產(chǎn)生后代的過程中就會(huì)出現(xiàn)性狀的分離。如果用Aa來代表一個(gè)雜和的個(gè)體，那么它自己產(chǎn)生的后代就有AA， Aa 和aa三種可能。其中AA和aa定性了，后代分別只能是這兩種，而Aa則會(huì)繼續(xù)分離。因此想控制后代類型的話，最便捷的方法就是把基因型保持在純和狀態(tài)，即AA或者aa，把表現(xiàn)最好的保留下來。

但這還不是理想狀態(tài)，生物體有一個(gè)神奇的特征，就是有時(shí)候Aa的表現(xiàn)可能會(huì)優(yōu)于AA或者aa。為了利用混血后代Aa，可以分別種植AA和aa，讓它們自交結(jié)籽保持血統(tǒng)純正的同時(shí)，也人工地創(chuàng)造Aa。

從市場(chǎng)上買到的種子，多半就是這些混血王子們。如前面所說的，Aa自己產(chǎn)生的后代會(huì)包含AA，Aa和aa三種可能，從而發(fā)生性狀分離。因此雜交種是不建議留種的，因?yàn)樵诖文甑淖粤舴N后代中，再次見到Aa的可能性會(huì)降為原廠出產(chǎn)種子的一半。

王寶釧苦守寒窯十八載，時(shí)間真漫長(zhǎng)，可有些觀賞植物從種子熬到開花的時(shí)間，比這短不了多少。常見的如紫薇，從種子種下去到開花，一般是7年，要是想改變個(gè)花色什么的，所需的光陰堪比唐僧取經(jīng)啊。

育種家們基于對(duì)人類壽命極限的考慮，對(duì)這類情況很是擔(dān)憂。好在有分子標(biāo)記的技術(shù)來幫助人們選擇想要保留的后代。通過分子技術(shù)，擁有重要性狀的個(gè)體，比如紅色、有香味、抗白粉病等，就可以在早期被指認(rèn)出來，從而加快育種的過程。

此外，轉(zhuǎn)基因技術(shù)也可以提供某些幫助。比如月季由于體內(nèi)沒有相關(guān)原料，不能產(chǎn)生藍(lán)色的色素，但是通過轉(zhuǎn)入外源基因，藍(lán)色在花瓣中就可以被制造出來，并且努力向擁有墨水般純凈色彩的藍(lán)色妖姬看齊了。

總之，觀賞植物育種雖然聽起來有如陶淵明般世外逍遙的飄逸感，卻是需要市場(chǎng)信息分析、統(tǒng)計(jì)概率、生物技術(shù)應(yīng)用和綜合管理等工作相互支撐的過程。

（作者系美國(guó)得克薩斯州農(nóng)工大學(xué)園藝系博士生）