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为什么有的蔬菜粮食作物不能留种 是转基因的吗

作者:白话网小吴 时间:2025-03-01 14:49:42 浏览:

不能留种的作物都是转基因的,是真的吗?

不能留种的作物都是转基因的吗?有自称“农业专家”的网友声称,不能留种的作物都是转基因的,因为转基因种子都是不育的,而且农民千百年来都是自己留种。那么,能否留种可以作为判断种子是否是转基因的标准吗?

剖析

关于育种

农业生产中种子是非常重要的,育种产业的核心就是如何选育出拥有优良性状的种子。目前世界上很多优良作物品种都是通过杂交育种的方式培育出来的,这些杂交种子有一个很显著的特点,就是它们的后代不适合再次投入生产中,也就是常说的“不能留种”。有人说这样就剥夺了农民的种子主权,还有人将其与转基因技术联系了起来。这真的是种子公司的阴谋吗?和转基因技术又有什么关系呢?

我们先来了解一下杂种优势的有关知识吧。为什么要采用杂交育种呢?最重要的原因是杂交育种可以产生杂种优势。杂种优势是指两个基因型不同的亲本杂交以后得到的后代优于亲本的现象。这里所说的优于亲本并不是说杂交后代各方面都比亲本好,也不是指杂交后代一定会有满足人类需要的性状,杂交后代优势的表现还需要结合具体器官的具体性状来分析。因为杂交后代有这样的特性,人类在农业生产中广泛开展着杂种优势利用的实践。

图中显示了基因拼接的步骤:1.通过限制性酶的作用,将捐赠者DNA上的特定片段分离出来;2.将一种称为质粒的特殊的DNA环打开;3.将从捐赠者DNA上分离出来的基因片段插入质粒内,并用DNA连接酶将两个接头处补好,再把这个整体植入细菌体内;4.细菌不断地繁殖。

与一般的科学技术发展“先理论、后应用”不同,杂种优势是在经过人类漫长的应用之后才开始由科学家研究其机理的。比如马和驴杂交的后代骡子,有马的力气和驴的耐力,这在1400年前的古籍中就有记载,人类利用杂种优势的历史显然要比这更早。在西方,孟德尔和达尔文都曾在其各自的著作中提到了杂交后代具有优势的现象。现代科学尽管对杂种优势开展了长时间的研究,仍旧没有对这一现象机理做出全面阐述。比较主要的假说有显性假说、超显性假说、上位性假说和基因组互作假说等。由于不同的作物中杂种优势表现非常不同,我们有理由相信杂种优势的机理在不同物种中是不尽相同的。

现代人类在农作物上应用杂种优势最成功的案例无疑是杂交玉米。玉米除了有杂交优势,还有比较明显的近交衰退,指亲本基因型越相近,玉米越弱小低产。早期的杂交玉米生产中受制于玉米自交系(由单株玉米连续自交多代,经过选择而产生的基因型相对纯合的后代)的产量比较低,主要采用双交种——四个自交系亲本两两组合产生子一代后再杂交获得的种子。现在的杂交玉米基本都是单交种——两个自交系组合产生的子一代。目前我国单交种玉米的播种面积已经占到了全国总播种面积的90%以上。其他诸如小麦、水稻、高粱、棉花等作物也有很重要的杂种优势利用研究和推广。

杂交种子不适合留种

来看一个经典的例子。豌豆作为一种自花授粉的植物,亲代可以被认为是纯合子,意味着两对染色体上的基因型是相同的。在孟德尔的实验中,经过一次杂交以后的种子(即子一代)的性状是一样的,但是如果子一代再自交一次(得到子二代),其后代就会出现明显的性状分离。在孟德尔的实验中,把一株黄种皮豌豆和一株绿种皮豌豆杂交后的子一代,都是黄色的。但是让这个子一代的黄种皮豌豆自花授粉产生的子二代,就出现了黄色和绿色两种颜色的种皮。这种现象,就叫作性状分离。

在农业生产中,这就好比种植了杂交玉米的农民留下了玉米的种子第二年再次种植,结果发现产量远不如第一年而且抗病虫害能力也会下降,这都是由于杂种优势的消失以及性状分离。而且在遗传学上通过计算,自交代数越多,后代中不同基因型组合的纯合个体也就越多。在实际育种过程中涉及的作物遗传内容更加复杂,农业生产上如果利用了杂交种再对杂交后代进行留种的话,作物整齐度会显著下降,纯合后代个体增加的结果是无法继续利用杂种优势,这样也就达不到现代化生产的要求了。

我们还可以结合一个我国在杂种优势利用方面最有名的例子,就是袁隆平院士团队研究出的杂交水稻。杂交水稻有高产、抗倒伏、抗虫、抗旱的优良性状,但是这样多的优良性状为什么会集中在一个品种上呢?因为杂交水稻并不是自然界中本来就有的品种,而是经过许多次杂交选育,将许多品种的优势都集中到了一个品种上,这个过程相当辛苦。这样的工作常常是数十年如一日。但是,这样的杂交品种的优良性状并不能一直保持,如果农民自己留种子,那么,第二代就会发生性状分离,也就是这些优良性状会再次分散到许多个品种当中。这也就是为什么杂交作物不能留种子的原因。

杂交育种和转基因种子

上面说了很多与杂种优势、杂交种子有关的事情,那么不能留种和转基因种子到底有什么关系呢?可以说,两者基本没什么关系。不能留种的种子不一定是转基因种子,转基因种子也不一定不能留种。

现在我国存在的转基因种子很多都是转基因作物之间或与常规品种杂交得到的。比如转基因抗虫棉,其母本是丰产优质转基因抗虫棉自然株,父本是综合性状较好的棕色彩色棉。这样做的原因是一般不会利用转基因技术直接将目的基因导入到已经大面积推广的品种中去,而是利用转基因技术创造出新的种质资源,通过杂交育种的手段尽可能地将多个品种的优良性状集中到一个新的杂种材料里,这样可以更好地培育出新的综合性状优良的品种。

正是因为转基因种子往往会经过杂交育种这一步,“不能留种”在一些不明就里的人眼中便成了种子是转基因的“罪证”。现在我们可以知道,能否留种和是否转基因之间是不能画等号的,要想确定一种作物是否是转基因品种,最好的办法还是拿到专业检测机构进行分子检测,用能否留种或者各种流传的观察外观等方法都是不靠谱的。

还有一种看起来似乎有道理的说法,它将不能留种与转基因联系起来的根据是关于“终结者基因”的。终结者基因是由美国农业部和岱字棉公司开发的一种基因,含有这种基因的种子长成的植物仍然会结种,但是新一代种子将无法发芽。这种技术非常具有争议性,正是由于争议很大,目前还没有人将这项技术应用于生产实践,因此拿这个说法来指责转基因种子不能留种同样是不靠谱的。

超级杂交水稻8S/0293

从技术上来说,转基因种子留种是完全可能的,因为转基因技术导入的新性状属于显性性状,耗时耗力地对杂种的后代进行选择也可能获得符合要求的种子。但是一旦种子同时也利用了杂种优势,从保持高产的角度来说,留种就不现实,因为后代会性状分离。由于研发转基因种子往往投入了大量的财力人力,在美国、加拿大等大量种植转基因作物的国家,种子公司会要求农民购买种子时签订协议不要留种,这样做看起来是逼迫农民不得不向种子公司不断购买新种子,但实际上却是保护知识产权的重要措施,也是促进种子研发行业不断开发新品种的动力。

如果种子行业有足够的竞争,让种子的价格不会过于昂贵,每年购买种子并不是对农民的剥削,而是免除了农民每年留种的负担。相反,不给种子行业创造一个良好的竞争环境,不支持制种行业的发展,放着已有的技术不用,强迫农民年复一年留用低产的种子,才是对农民的剥削。

杂交育种在农业生产上不仅极大提高了粮食产量,还促进了整个种子行业的发展。转基因育种在备受争议的同时也在不断为全世界农民提供各种各样的实惠。当遇到关于此类问题的言之凿凿的“定罪言论”时,不妨擦亮你的双眼,用一些基本的生物学知识考察一下其中是否有诈。

真相是这样的

作物能否留种只取决于育种的方式,和转基因技术没有关系。事实情况是,使用了杂交技术、利用了杂种优势的种子就不适合留种。并非所有不能留种的种子都是转基因种子,从技术角度来说,转基因作物并非都是不育的,只是在一些国家,由于存在法律协议,让农民不要留种而已。不能留种的作物都是转基因的,是真的吗?

不能留种的作物都是转基因的吗?有自称“农业专家”的网友声称,不能留种的作物都是转基因的,因为转基因种子都是不育的,而且农民千百年来都是自己留种。那么,能否留种可以作为判断种子是否是转基因的标准吗?

剖析

关于育种

农业生产中种子是非常重要的,育种产业的核心就是如何选育出拥有优良性状的种子。目前世界上很多优良作物品种都是通过杂交育种的方式培育出来的,这些杂交种子有一个很显著的特点,就是它们的后代不适合再次投入生产中,也就是常说的“不能留种”。有人说这样就剥夺了农民的种子主权,还有人将其与转基因技术联系了起来。这真的是种子公司的阴谋吗?和转基因技术又有什么关系呢?

我们先来了解一下杂种优势的有关知识吧。为什么要采用杂交育种呢?最重要的原因是杂交育种可以产生杂种优势。杂种优势是指两个基因型不同的亲本杂交以后得到的后代优于亲本的现象。这里所说的优于亲本并不是说杂交后代各方面都比亲本好,也不是指杂交后代一定会有满足人类需要的性状,杂交后代优势的表现还需要结合具体器官的具体性状来分析。因为杂交后代有这样的特性,人类在农业生产中广泛开展着杂种优势利用的实践。

图中显示了基因拼接的步骤:1.通过限制性酶的作用,将捐赠者DNA上的特定片段分离出来;2.将一种称为质粒的特殊的DNA环打开;3.将从捐赠者DNA上分离出来的基因片段插入质粒内,并用DNA连接酶将两个接头处补好,再把这个整体植入细菌体内;4.细菌不断地繁殖。

与一般的科学技术发展“先理论、后应用”不同,杂种优势是在经过人类漫长的应用之后才开始由科学家研究其机理的。比如马和驴杂交的后代骡子,有马的力气和驴的耐力,这在1400年前的古籍中就有记载,人类利用杂种优势的历史显然要比这更早。在西方,孟德尔和达尔文都曾在其各自的著作中提到了杂交后代具有优势的现象。现代科学尽管对杂种优势开展了长时间的研究,仍旧没有对这一现象机理做出全面阐述。比较主要的假说有显性假说、超显性假说、上位性假说和基因组互作假说等。由于不同的作物中杂种优势表现非常不同,我们有理由相信杂种优势的机理在不同物种中是不尽相同的。

现代人类在农作物上应用杂种优势最成功的案例无疑是杂交玉米。玉米除了有杂交优势,还有比较明显的近交衰退,指亲本基因型越相近,玉米越弱小低产。早期的杂交玉米生产中受制于玉米自交系(由单株玉米连续自交多代,经过选择而产生的基因型相对纯合的后代)的产量比较低,主要采用双交种——四个自交系亲本两两组合产生子一代后再杂交获得的种子。现在的杂交玉米基本都是单交种——两个自交系组合产生的子一代。目前我国单交种玉米的播种面积已经占到了全国总播种面积的90%以上。其他诸如小麦、水稻、高粱、棉花等作物也有很重要的杂种优势利用研究和推广。

杂交种子不适合留种

来看一个经典的例子。豌豆作为一种自花授粉的植物,亲代可以被认为是纯合子,意味着两对染色体上的基因型是相同的。在孟德尔的实验中,经过一次杂交以后的种子(即子一代)的性状是一样的,但是如果子一代再自交一次(得到子二代),其后代就会出现明显的性状分离。在孟德尔的实验中,把一株黄种皮豌豆和一株绿种皮豌豆杂交后的子一代,都是黄色的。但是让这个子一代的黄种皮豌豆自花授粉产生的子二代,就出现了黄色和绿色两种颜色的种皮。这种现象,就叫作性状分离。

在农业生产中,这就好比种植了杂交玉米的农民留下了玉米的种子第二年再次种植,结果发现产量远不如第一年而且抗病虫害能力也会下降,这都是由于杂种优势的消失以及性状分离。而且在遗传学上通过计算,自交代数越多,后代中不同基因型组合的纯合个体也就越多。在实际育种过程中涉及的作物遗传内容更加复杂,农业生产上如果利用了杂交种再对杂交后代进行留种的话,作物整齐度会显著下降,纯合后代个体增加的结果是无法继续利用杂种优势,这样也就达不到现代化生产的要求了。

我们还可以结合一个我国在杂种优势利用方面最有名的例子,就是袁隆平院士团队研究出的杂交水稻。杂交水稻有高产、抗倒伏、抗虫、抗旱的优良性状,但是这样多的优良性状为什么会集中在一个品种上呢?因为杂交水稻并不是自然界中本来就有的品种,而是经过许多次杂交选育,将许多品种的优势都集中到了一个品种上,这个过程相当辛苦。这样的工作常常是数十年如一日。但是,这样的杂交品种的优良性状并不能一直保持,如果农民自己留种子,那么,第二代就会发生性状分离,也就是这些优良性状会再次分散到许多个品种当中。这也就是为什么杂交作物不能留种子的原因。

杂交育种和转基因种子

上面说了很多与杂种优势、杂交种子有关的事情,那么不能留种和转基因种子到底有什么关系呢?可以说,两者基本没什么关系。不能留种的种子不一定是转基因种子,转基因种子也不一定不能留种。

现在我国存在的转基因种子很多都是转基因作物之间或与常规品种杂交得到的。比如转基因抗虫棉,其母本是丰产优质转基因抗虫棉自然株,父本是综合性状较好的棕色彩色棉。这样做的原因是一般不会利用转基因技术直接将目的基因导入到已经大面积推广的品种中去,而是利用转基因技术创造出新的种质资源,通过杂交育种的手段尽可能地将多个品种的优良性状集中到一个新的杂种材料里,这样可以更好地培育出新的综合性状优良的品种。

正是因为转基因种子往往会经过杂交育种这一步,“不能留种”在一些不明就里的人眼中便成了种子是转基因的“罪证”。现在我们可以知道,能否留种和是否转基因之间是不能画等号的,要想确定一种作物是否是转基因品种,最好的办法还是拿到专业检测机构进行分子检测,用能否留种或者各种流传的观察外观等方法都是不靠谱的。

还有一种看起来似乎有道理的说法,它将不能留种与转基因联系起来的根据是关于“终结者基因”的。终结者基因是由美国农业部和岱字棉公司开发的一种基因,含有这种基因的种子长成的植物仍然会结种,但是新一代种子将无法发芽。这种技术非常具有争议性,正是由于争议很大,目前还没有人将这项技术应用于生产实践,因此拿这个说法来指责转基因种子不能留种同样是不靠谱的。

超级杂交水稻8S/0293

从技术上来说,转基因种子留种是完全可能的,因为转基因技术导入的新性状属于显性性状,耗时耗力地对杂种的后代进行选择也可能获得符合要求的种子。但是一旦种子同时也利用了杂种优势,从保持高产的角度来说,留种就不现实,因为后代会性状分离。由于研发转基因种子往往投入了大量的财力人力,在美国、加拿大等大量种植转基因作物的国家,种子公司会要求农民购买种子时签订协议不要留种,这样做看起来是逼迫农民不得不向种子公司不断购买新种子,但实际上却是保护知识产权的重要措施,也是促进种子研发行业不断开发新品种的动力。

如果种子行业有足够的竞争,让种子的价格不会过于昂贵,每年购买种子并不是对农民的剥削,而是免除了农民每年留种的负担。相反,不给种子行业创造一个良好的竞争环境,不支持制种行业的发展,放着已有的技术不用,强迫农民年复一年留用低产的种子,才是对农民的剥削。

杂交育种在农业生产上不仅极大提高了粮食产量,还促进了整个种子行业的发展。转基因育种在备受争议的同时也在不断为全世界农民提供各种各样的实惠。当遇到关于此类问题的言之凿凿的“定罪言论”时,不妨擦亮你的双眼,用一些基本的生物学知识考察一下其中是否有诈。

真相是这样的

作物能否留种只取决于育种的方式,和转基因技术没有关系。事实情况是,使用了杂交技术、利用了杂种优势的种子就不适合留种。并非所有不能留种的种子都是转基因种子,从技术角度来说,转基因作物并非都是不育的,只是在一些国家,由于存在法律协议,让农民不要留种而已。