袁隆平的雜交水稻都不能留種？你真的沒說錯

農民為什麼喜愛非純種，與工業化有關。在小農經濟時代，一個家庭可以自己弄，但種子的產量很差勁。農業工業化實現之後，採用了給種子“包衣”的技術，就是將種子浸泡在營養液之中，給種子外殼塗上一種“保護衣”。效果是既防蟲，又防護除草劑，還提高產量。但傳統小農經濟的一家一戶，顯然沒有這個能力做“包衣”。只能是工業化的工廠，可以提供這種服務。工業化以後，新種子有幾個好處：第一，成本大幅下降，即使農民每年花錢購買，也比純種便宜許多。第二，性狀不容易退化，而純種很快就退化了。第三，有“包衣”技術加持，純種沒有這個東西。

不能留種的作物，能不能吃？

很多朋友給我留言，詢問說：為什麼袁隆平的雜交水稻不能留種？

其實，不僅僅是袁隆平研發的雜交水稻不能留種，世界上所有的雜交水稻都是不可留種的。

迄今為止，無一例外。

袁隆平院士

首先要問大家一句：不能留種的作物，能不能吃？

答案是：當然可以吃。

我舉一個例子，無籽西瓜就是不能留種的。請問，您吃不吃無籽西瓜？20世紀50年代，市場上就出現了無籽西瓜。無籽西瓜是用種子種出來的，但這個種子不是無籽西瓜裡的種子，而是自然的二倍體西瓜跟經過誘變產生的四倍體雜交後，形成的三倍體西瓜裡的種子。由於是三倍體，所以本身是沒有繁殖能力的，也沒有籽。無籽西瓜是從三倍體的種子發育而成，但是它自己長成之後，是沒有種子的，即不能留種。在效仿市場上，目前無籽西瓜的市場份額佔到了90%以上。很多人胡說什麼“現在的東西口感差”，我是感覺無籽西瓜口感很好，一點不比以前的品種差，而且更好。還有蘋果，小時候吃的蘋果又小又黃又澀，現在的品種飽滿好看口感也好的多。

莫非你不吃無籽西瓜？

除了無籽西瓜，雜交玉米也是不能留種的。因為雜交玉米的種子是雜交種，特點是退化很快，僅在第一代時具有高產優勢，到了第二代就不行了。

有人看到這裡可能會問：那麼是不是雜交高粱也不能留種呢？

哈哈，您這就猜對了。雜交高粱也是不能留種的。

請記住：不管它是雜交玉米、雜交水稻，或者雜交高粱，只要是雜交品種，都有一個共同的特徵，那就是無法留種。

雜交品種優勢大

有人就會追問：既然雜交品種都無法留種，憑什麼我們非要研發它們呢？

答案很簡單：雜交品種優勢大。

什麼優勢？就是讓不同親本進行雜交，其產生的後代，比父母更加優異。雜交產生的後代，它們比父本和母本都長得更加高大、健壯，產量也更高。

一般來說，農作物需要經過開花授粉才能結出果實，有些作物是自花授粉，有些作物是異花授粉。而自花授粉是自然界最普遍的現象。水稻一開始就是自花授粉。

我們看一個圖片，下面是水稻花的結構：

水稻花

上面是一株水稻花，正常的情況下，它們兩個一起生長，到了開花結果的時候，由於挨的太近，所以正常情況下雌花只能接受它的雄花，這個就是自交。自交是不可避免的情況。相當於妹妹只能和她的哥哥進行婚配。如果要與其他品種雜交，必須要趕在雄花，就是她的哥哥性成熟之前，用手術剪刀把雄的去掉。這樣就可以用這個作為母本，與其他的父本進行雜交，產生雜交種。

這個雜交種，是具有優勢的，是農民急切盼望獲得的種子。所以需要對水稻進行人工的修剪，即“去雄”。也就是組織很多工人，用剪刀把雜交水稻花的雄花剪去。這是有目的的人工雜交。

但是用剪刀一個一個去弄，豈不是累死？就得尋找一種更加科學高效的方法，於是到了袁隆平大顯身手的時候了。那就是袁隆平的雜交水稻技術。正是因為有了袁隆平的雜交水稻技術，所以以後再也不用辛辛苦苦地用人工去修剪雄花了。

當時，袁隆平提出了一個理論構想，就是利用雄性不孕的材料，即培育一種不用去雄的植株，來完成雜交制種，免去了人工去雄的過程。這個不用去雄的植株，叫做雄性不育株，簡稱不育系。

也就是說，不用人工修剪就直接得到雜交種。比如，我們還看上面的那個圖，一株水稻花不是同時有雄花和雌花嗎？如果讓那個雄花一開始就是不育的，豈不是就無法完成自交了嗎？不能自交，也就無所謂你是不是雄花，因為那是“太監”。於是，這株水稻就被迫與其他的水稻花進行雜交。而如果與其他的水稻花進行雜交，則它們的後代質量就更高。

這就是袁隆平的理論思路。

理論是理論，首先得找到一個研究開始的範本，也就是說，得在自然界發現一個天生的雄花不能發育的水稻花。有了這個範本，然後才能研究下去。袁隆平每天晚上就在想：不育系、不育系、不育系，親愛的您在哪裡啊？於是，袁隆平的團隊就開始天南地北地展開了尋找工作。

這個工作無異於大海撈針，因為理論畢竟只是理論，能不能找到還不好說。但他們的運氣還是不錯的，機率相當於同一只羊被雷連續劈中9次。運氣就好到這種程度。

1970年，袁隆平的助手李必湖，和三亞南紅農場的技術員馮克珊，在海南島的普通野生稻群落中，偶然發現了一株雄性不育野生稻（即“野敗”），並用廣場矮、京引66等品種測交，發現其對野敗不育株有保持能力。後來的三系法雜交水稻技術，就是從這株雄性不育的野生稻開始的。

李必湖（左）

這裡我要說明一下，雖然是李必湖第一個發現了“野敗”，但袁隆平依然是“雜交水稻之父”，因為他是理論的開創者。沒有理論指明研究方向，就沒有應用。李必湖是按照袁隆平的理論指導，才找到了需要的研究材料“野敗”。所以說，袁隆平的“雜交水稻之父”實至名歸。

必須留種？農民認為沒有這個必要

看到這裡，估計又有人說了：我就是不喜歡雜交品種，讓農民擁有可以留種的作物多好啊！

你有你的個人想法，這當然可以。但說這話的人，絕對不是農民。農民不和你一樣傻，他們受益於多年的雜交品種，早就習慣了雜交技術。農民不在乎是不是可以留種。為什麼呢？因為所謂的可以留種的種子，其實就是純種。純種是可以留種，沒錯，但是其缺陷實在太大了，農民經過對比，就感覺到不划算，還不如使用雜交種子。純種的缺陷在於，其天生就容易退化，而且產量很低。比如某一個農民第一年種了純種，打的麥子還可以第二年繼續種，自然不必年年買種子。可以到了第二年看收成，產量下降很多。到了第三年，產量又掉了一大截。一般來說，純種最多使用三年，越往後效能越慘。所以農民過個三年還必須重新買種子。農民如果採取雜交技術，則產量立馬提高几個檔次，雖然需要每年花點錢購買新的種子，但是一算總賬，收益依然比種純種的作物划算。所以，農民根本不在乎是不是可以留種，只要每年的收益更大就行。

此外，農民為什麼喜愛非純種，與工業化有關。在小農經濟時代，一個家庭可以自己弄，但種子的產量很差勁。農業工業化實現之後，採用了給種子“包衣”的技術，就是將種子浸泡在營養液之中，給種子外殼塗上一種“保護衣”。效果是既防蟲，又防護除草劑，還提高產量。但傳統小農經濟的一家一戶，顯然沒有這個能力做“包衣”。只能工業化的工廠，可以提供這種服務。工業化以後，新種子有幾個好處：第一，成本大幅下降，即使農民每年花錢購買，也比純種便宜許多。第二，性狀不容易退化，而純種很快就退化了。第三，有“包衣”技術加持，純種沒有這個東西。

有些人不懂知識，胡說什麼“轉基因作物不能留種”，但轉基因技術與能不能留種一點聯絡都沒有。見《不能留種的轉基因作物，還沒有在地球上研發出來》一文。因為雜交技術收益高，當然應該採取雜交的育種方式。轉基因技術原本選用的都是純種，但如果同時採用雜交技術，所以就不能留種了。能不能留種，與雜交有關，與轉基因技術毫無關係。

但有些人就喜歡鑽牛角尖，他們會說：不行！不行！雖然現在不能留種也沒有關係，但難保未來某一天出現巨大的天災人禍，農民拿不到雜交種子了，這可怎麼辦啊！還是留種好！

別急！非要留種，也不是不可解決。世界上你不瞭解的科學技術多得是。還真有辦法解決呢。那就是依靠轉基因技術實現留種。正是轉基因技術，讓原本不能留種的雜交作物，居然也可以留種了。

作物在受精後胚珠的發育，是依靠一個基因BBM1的激發的。在花粉精子中BBM1是有表達活性的，而在未受精的卵細胞中BBM1則不表達。在自然條件下，花粉精子中的BBM1表達產物，在受精後會啟用卵子BBM1的表達，從而開啟胚發育的過程。透過轉基因以及基因編輯手段，科學家們讓卵細胞中的BBM1直接就能表達。這時候不需要受精過程的發生，卵細胞就能發育成胚——即幼小的植株。卵細胞是單倍體細胞，即使它能夠繞過受精過程發育成胚，產生的植株也是單倍體，因此還要繞過減數分裂這個難關。好在，科學家們發現，只要利用基因編輯技術敲除水稻中的三個減數分裂相關基因，就能讓水稻的生殖原細胞的減數分裂變成有絲分裂——這個過程被稱為MiMe。透過這一過程，卵原細胞在形成卵子的時候，不會發生重組和同源染色體分離，同時維持二倍體倍性。科學家可以利用這種類似無性繁殖的過程來產生種子，從而維持其雜種優勢的特性。

這樣的話，只要在適合的時候，以後科學家就可以利用轉基因技術讓一些雜交種子也可以留種。只要需要，轉基因技術完全可以讓袁隆平的不能留種的雜交水稻變得可以留種。

堆積如山的糧食

意外不意外？！原本大自然讓雜交作物天生就不能留種，結果轉基因技術打破了這個魔咒，讓不能留種的作物也可以留種了。所以，即使以後世界“末日”，大家擠在一艘“方舟”裡面，等到“大洪水”一退，科學技術還能保人類順利的生存繁衍下去。

雄性不育保持系是什麼意思？

前面我說了，雜交水稻技術（也包括雜交高粱技術、雜交玉米技術）可以用不著人工去雄，不育系對於雜交優勢的廣泛利用具有非常重要的意義。但是我也要指出，不育系因為雄性敗育，不能自交結實，獲得的種子本身不能留種，不能傳宗接代。所以在利用雜交優勢的時候，還必須有一個外表相像，自交能結實，花粉發育良好的另外一個品種來幫助它傳種，把這種品種的花粉，授以不育系。這樣的話，不僅使得不育繫結下種子，而且結下的這個種子以後長成的植株，它們依然可以保持雄性不育系的特徵。這個品種，就是雄性不育保持系，簡稱為保持系。

如果我們選擇某種品種為不育系雜交產生雜種優勢的品種，這就叫做雄性可育恢復系，簡稱為恢復系。

雜交高粱

為了進一步說明不育系雜交種優勢的利用，我舉一個例子。就不說袁隆平的雜交水稻，因為那個大家都太熟悉了。我說雜交高粱。山西省河曲縣在1969年種植的雜交高粱，平均畝產為1993.8斤，比之前不使用雜交時提高產量達50%。昔陽縣種植了晉雜5號，平均畝產為1600斤，其中有的畝產高達1720斤，而之前平均畝產量僅為680斤左右。我國在雜交高粱上採用的不育系多為3197A，保持係為3197B。利用3197A與其他優良品種（即恢復系）進行雜交，培育出不少有名的雜交品種。比如，晉雜5號就是3197A與三尺三培育而成，可以寫成3197AX三尺三。