你見過長(zhǎng)在懸空電纜上的草嗎?還是比大熊貓還金貴的國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物。專家本來(lái)想人工繁育它,結(jié)果屢屢碰壁,眼看就要宣告失敗,居然在華山懸崖邊的電纜上發(fā)現(xiàn)了活的一窩,后來(lái)還專門安排它去了一趟太空,這草的來(lái)頭到底有多大?
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這種草叫華山新麥草,聽過名字的人估計(jì)沒幾個(gè),它是栽培小麥最近的野生親戚,就只生長(zhǎng)在陜西華山海拔幾百米的狹窄區(qū)域里。它身上攜帶著抗病、抗寒、耐貧瘠的優(yōu)質(zhì)基因,是育種圈人人眼饞的寶藏植物,早就被列進(jìn)了國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物名錄。
本世紀(jì)初,國(guó)內(nèi)小麥育種領(lǐng)域越來(lái)越看重野生近緣種的價(jià)值。馴化了上千年的普通小麥,產(chǎn)量和口感上去了,抗病能力卻在一步步退化。大家盯上華山新麥草之后,立刻組了頂尖專家團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)人工繁育項(xiàng)目。專家們按常規(guī)禾本科植物的培育方法,配了最好的營(yíng)養(yǎng)土,精準(zhǔn)控制了溫濕度,就等著種子順利出苗。
結(jié)果完全出乎所有人意料,華山新麥草的出苗率低得驚人。就算有個(gè)別種子勉強(qiáng)發(fā)了芽,長(zhǎng)出來(lái)的幼苗也弱得一碰就倒,養(yǎng)不了多久就會(huì)大面積死亡。專家們一開始都想不通,給了最好的條件怎么還活不好,這草是有多矯情。
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沒辦法,搞不清原因就只能往秦嶺華山跑,一次次深入腹地實(shí)地考察,就想看看它在野外到底是怎么活下來(lái)的。爬險(xiǎn)峻的崖壁特別危險(xiǎn),專家們拽著安全繩一點(diǎn)點(diǎn)挪,路過一處幾乎垂直的崖壁時(shí),抬頭瞥見頭頂纜車的通訊電纜,居然看到了熟悉的草影。
湊近了看所有人都驚了,這居然就是他們找了好久的華山新麥草。電纜上根本沒有肥沃的腐殖土,只有風(fēng)吹來(lái)積攢的零星灰塵,薄得也就幾毫米,連一點(diǎn)多余的水分都存不住。夏天被太陽(yáng)曬得滾燙,冬天被山風(fēng)刮得刺骨,完全是煉獄級(jí)的生存環(huán)境。
可偏偏就是這種地方,華山新麥草扎了根,抽了穗,還穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)攢出了一窩。這個(gè)發(fā)現(xiàn)徹底推翻了大家之前的認(rèn)知,原來(lái)這貨不是嬌滴滴的林妹妹,是能啃絕壁的硬漢啊。
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專家們深入研究之后才搞懂背后的原因,華山新麥草天生就有嚴(yán)重的生殖障礙。花粉發(fā)育后期因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng),超過六成的花粉都是敗育的,天生就是不孕不育的高危群體。就算能順利結(jié)出種子,自然狀態(tài)下花粉萌發(fā)率也只有可憐的2%,低得讓人絕望。
更關(guān)鍵的是它的種子有特殊的休眠機(jī)制,只認(rèn)華山老家的生長(zhǎng)環(huán)境。必須經(jīng)過當(dāng)?shù)卮鬁夭顜?lái)的凍融刺激,還有巖石縫隙的擠壓,才能打破休眠醒過來(lái)。人工實(shí)驗(yàn)室里恒溫恒濕的舒適環(huán)境,它根本不買賬,就是不肯發(fā)芽。
人家在野外進(jìn)化了這么多年,早就適應(yīng)了高山貧瘠砂壤的饑餓模式,你突然給它錦衣玉食的圈養(yǎng)生活,它自然消受不起。這個(gè)發(fā)現(xiàn)也給科研人員上了生動(dòng)的一課,保護(hù)野生物種,不能光靠實(shí)驗(yàn)室的試管,得先讀懂它的生存智慧。
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搞懂了癥結(jié)所在,專家團(tuán)隊(duì)立刻換了思路,不再給華山新麥草供著養(yǎng)著,而是模擬它原生的惡劣環(huán)境。他們參考?xì)馍m的栽培方法,用了透氣的栽培方式,這下終于對(duì)了路子。人工繁育的出苗率一下子沖到了96%以上,算是穩(wěn)穩(wěn)攻克了繁育難關(guān)。
繁育成功之后,下一步就是發(fā)揮它的價(jià)值,畢竟費(fèi)這么大勁保護(hù)它,可不是只為了看著它活下來(lái)。華山新麥草帶著普通小麥沒有的抗條銹病、抗白粉病基因,耐寒耐旱能力也甩普通小麥好幾條街。要是能把這些優(yōu)質(zhì)基因轉(zhuǎn)到栽培小麥里,就能培育出更皮實(shí)更高產(chǎn)的新品種,能解決大問題。
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傳統(tǒng)雜交育種想要轉(zhuǎn)移這些優(yōu)質(zhì)基因,周期長(zhǎng)達(dá)十幾年甚至幾十年,太慢了趕不上需求。科學(xué)家就想到了航天育種的路子,利用太空高真空、微重力、強(qiáng)宇宙射線的特殊環(huán)境,誘發(fā)種子基因突變,能把自然進(jìn)化幾百萬(wàn)年的過程一下子縮短。
2020年長(zhǎng)五B發(fā)射的時(shí)候,華山新麥草的種子就跟著新一代載人飛船試驗(yàn)船上了天,成了一批特殊的太空乘客。說白了,送它上天就是想借太空的特殊環(huán)境,“逼”它長(zhǎng)出更多有益的變異,方便后續(xù)篩選。
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等這批種子返回地球完成交接,屬于華山新麥草的太空育種實(shí)驗(yàn)就正式啟動(dòng)了。送它上天的最終目的其實(shí)是“下鄉(xiāng)”,篩選出優(yōu)質(zhì)突變體之后,就會(huì)用現(xiàn)代生物技術(shù)把優(yōu)質(zhì)基因?qū)朐耘嘈←湣N磥?lái)你吃到的面包面條,搞不好就帶著這株長(zhǎng)在電纜上的野草的基因。
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從實(shí)驗(yàn)室一次次繁育失敗,到懸崖電纜夾縫里的野蠻生長(zhǎng),再到2020年一飛沖天,華山新麥草的故事真的挺讓人感慨。保護(hù)生物多樣性從來(lái)不是把物種養(yǎng)在溫室花盆里就夠了,得讀懂它和它腳下土地的聯(lián)結(jié)。這株不起眼的野草,不光關(guān)系著秦嶺的生物多樣性,更關(guān)系著咱們國(guó)家糧食安全的種業(yè)芯片。
參考資料:光明網(wǎng) 華山新麥草航天育種實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)
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