常有人把不能留種作為轉(zhuǎn)基因種子的“罪狀”。其實(shí)并非不能留種的種子都是轉(zhuǎn)基因種子，不能留種的種子是由于利用了雜交優(yōu)勢。轉(zhuǎn)基因種子的判斷要依靠分子檢測等科學(xué)的辦法，這并非通過簡單觀察能做到的。雜交育種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上不僅極大提高了糧食產(chǎn)量，還促進(jìn)了整個(gè)種子行業(yè)的發(fā)展。

　　流言： 不能留種的種子都是轉(zhuǎn)基因的，轉(zhuǎn)基因種子都是不育的。農(nóng)民千百年來都自己留種，不能留種是對于農(nóng)民的剝削。

　　真相： 能否留種可以作為判斷種子是否是轉(zhuǎn)基因的標(biāo)準(zhǔn)嗎?其實(shí)，作物能否留種只取決于育種的方式，和轉(zhuǎn)基因技術(shù)沒有關(guān)系。使用了雜交技術(shù)、利用了雜種優(yōu)勢的種子就不適合留種。并非所有不能留種的種子都是轉(zhuǎn)基因種子，從技術(shù)角度來說，轉(zhuǎn)基因作物也并不是都不能留種，只是在一些國家，由于存在法律協(xié)議，讓農(nóng)民不要留種

　　種植業(yè)生產(chǎn)中種子是非常重要的。

　　好的種子意味著長出來的作物抗蟲抗病抗旱抗?jié)承詮?qiáng)、產(chǎn)量高，育種產(chǎn)業(yè)的核心就是如何選育出擁有優(yōu)良性狀的種子。目前世界上很多優(yōu)良作物品種都是通過雜交育種的方式培育出來的，這些雜交種子有一個(gè)很顯著的特點(diǎn)：就是它們的后代不適合再次投入生產(chǎn)中，也就是常說的“不能留種”。有人說這樣就剝奪了農(nóng)民的種子主權(quán)，還有人將其與轉(zhuǎn)基因技術(shù)聯(lián)系了起來。這真的是種子公司的陰謀嗎?和轉(zhuǎn)基因技術(shù)又有什么關(guān)系呢?

　　我們先來了解一下雜種優(yōu)勢有關(guān)的知識吧。

　　雜種優(yōu)勢及雜種優(yōu)勢利用

　　為什么要采用雜交育種呢?最重要的原因是雜交育種可以產(chǎn)生雜種優(yōu)勢。雜種優(yōu)勢是指兩個(gè)基因型不同的親本雜交以后得到的后代優(yōu)于親本的現(xiàn)象。所謂親本，比如你的父母就是你的親本，而你是他們的子一代。這里所說的優(yōu)于親本并不是說雜交后代各方面都比親本好，也不是指雜交后代一定會(huì)有滿足人類需要的性狀，雜交后代優(yōu)勢的表現(xiàn)還需要結(jié)合具體器官的具體性狀來分析。因?yàn)殡s交后代有這樣的特性，人類在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛開展著雜種優(yōu)勢利用的實(shí)踐。

　　與一般的科學(xué)技術(shù)發(fā)展“先理論、后應(yīng)用”不同，雜種優(yōu)勢是在經(jīng)過人類漫長的應(yīng)用之后才開始由科學(xué)家開始研究其機(jī)理的。比如馬和驢雜交的后代騾子，有馬的力氣和驢的耐力，在1400年前的古籍中就有記載，人類利用雜種優(yōu)勢的歷史顯然要比這更早。在西方，孟德爾和達(dá)爾文都曾在其各自的著作中提到了雜交后代具有優(yōu)勢的現(xiàn)象。現(xiàn)代科學(xué)盡管對雜種優(yōu)勢開展了長時(shí)間的研究，仍舊沒有對這一現(xiàn)象機(jī)理做出全面闡述。比較主要的假說有顯性假說、超顯性假說、上位性假說和基因組互作假說等。由于不同的作物中雜種優(yōu)勢表現(xiàn)非常不同，我們有理由相信雜種優(yōu)勢的機(jī)理在不同物種中是不盡相同的。

　　現(xiàn)代人類在農(nóng)作物上應(yīng)用雜種優(yōu)勢最成功的案例無疑是雜交玉米。玉米除了有雜交優(yōu)勢，還有比較明顯的近交衰退，和雜種優(yōu)勢正好相反，親本基因型越相近，玉米越弱小低產(chǎn)。早期的雜交玉米生產(chǎn)中受制于玉米自交系(由單株玉米連續(xù)自交多代，經(jīng)過選擇而產(chǎn)生的基因型相對純合的后代)的產(chǎn)量比較低，主要采用雙交種——四個(gè)自交系親本兩兩組合產(chǎn)生子一代后再雜交獲得的種子。現(xiàn)在的雜交玉米基本都是單交種——兩個(gè)自交系組合產(chǎn)生的子一代，目前我國單交種玉米的播種面積已經(jīng)占到了國內(nèi)總播種面積的90%以上。其他還有諸如小麥、水稻、高梁、棉花等作物也有很重要的雜種優(yōu)勢利用研究和推廣。

　　美國玉米產(chǎn)量和栽培品種變化歷史。從圖中可以看出，在應(yīng)用了雙交種，單交種時(shí)，美國玉米產(chǎn)量都有了顯著提高。 /Kendall R. Lamkey's maize breeding and quantitative genetics research project

　　為什么雜交種子不能留種

　　文章開頭提到雜交后代不能留種。通過回顧遺傳學(xué)的開創(chuàng)者孟德爾的豌豆實(shí)驗(yàn)，我們來細(xì)究為什么雜交后代不能留種。

　　孟德爾的豌豆實(shí)驗(yàn)與性狀分離/anthro.palomar.edu

　　豌豆作為一種自花授粉的植物，親代可以被認(rèn)為是純合子，意味著兩對染色體上的基因型是相同的。在孟德爾的實(shí)驗(yàn)中經(jīng)過一次雜交以后的種子(即子一代)的性狀是一樣的，但是如果子一代再自交一次(得到子二代)，其后代就會(huì)出現(xiàn)明顯的性狀分離。在孟德爾的實(shí)驗(yàn)中，把一株黃種皮豌豆和一株綠種皮豌豆雜交后的子一代，都是黃色的。但是讓這個(gè)子一代的黃種皮豌豆自花授粉產(chǎn)生的子二代，就出現(xiàn)了黃色和綠色兩種顏色的種皮。這種現(xiàn)象，就叫做性狀分離。

　　在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，這就好比種植了雜交玉米的農(nóng)民留下了玉米的種子第二年再次種植，就會(huì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量遠(yuǎn)不如第一年而且抗病蟲害能力也會(huì)下降，這都是由于雜種優(yōu)勢的消失以及性狀分離。而且在遺傳學(xué)上通過計(jì)算，自交代數(shù)越多，后代中不同基因型組合的純合個(gè)體也就越多。在實(shí)際育種過程中涉及到的作物遺傳內(nèi)容更加復(fù)雜，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上如果利用了雜交種再對雜交后代進(jìn)行留種的話，作物整齊度會(huì)顯著下降，純合后代個(gè)體增加的結(jié)果是無法繼續(xù)利用雜種優(yōu)勢，這樣也就達(dá)不到現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求了。

　　玉米的花解構(gòu)與水稻的花結(jié)構(gòu)比較。雜交育種中都需要去雄，在水稻上，去雄是一件極其辛苦的事。/wiki.com

　　我們還可以結(jié)合一個(gè)我國在雜種優(yōu)勢利用方面最有名的例子，就是袁隆平院士團(tuán)隊(duì)研究出的雜交水稻。水稻是一種自花授粉的植物，人們做水稻雜交時(shí)面臨的一個(gè)很大問題就是水稻的花特別小無法大量開展去雄、授粉的工作。如果能有一種水稻天生就是雄性不育，那么就可以大大降低去雄授粉的勞動(dòng)強(qiáng)度。中學(xué)語文課本里雜交水稻的故事里有一個(gè)細(xì)節(jié)：袁隆平的團(tuán)隊(duì)在海南發(fā)現(xiàn)了一株“野敗”水稻，大喜過望。這個(gè)野敗就是雄性不育的水稻。袁隆平團(tuán)隊(duì)利用了水稻由細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核基因相互作用而產(chǎn)生雄性不育性狀，開發(fā)出了一種優(yōu)良的雄性不育系，這種方法被稱為三系制種法。

　　三系指的是保持系，雄性不育和恢復(fù)系。保持系能使母本結(jié)籽，又能保持原有自交系的性狀。恢復(fù)系的花粉授與不育系后，能使不育系的后代恢復(fù)正常，開花結(jié)籽。能得到水稻雜交種，并且一直保持不育系的不育性，可以不斷用于制種。/hssyxx.com

　　如果將得到的雜交種(S)Rfrf留種再用于生產(chǎn)的話，除了上面提到過的性狀分離的問題以外，得到的后代里甚至?xí)胁挥?S)rfrf型。這樣做肯定是得不償失的。

　　三系制種法是比較早的時(shí)期采用的雜交水稻制種法，隨著科學(xué)研究的深入，目前開發(fā)出了光溫誘導(dǎo)雄性不育系的二系制種法，在合理利用環(huán)境條件前提下簡化了制種步驟。

　　雜交育種和轉(zhuǎn)基因種子

　　上面說了很多與雜種優(yōu)勢、雜交種子有關(guān)的事情，那么到底不能留種和轉(zhuǎn)基因種子有什么關(guān)系呢?可以說，兩者基本沒什么關(guān)系。不能留種的種子不一定是轉(zhuǎn)基因種子，轉(zhuǎn)基因種子也不一定不能留種。

　　現(xiàn)在我國存在的轉(zhuǎn)基因種子很多都是轉(zhuǎn)基因作物之間或與常規(guī)品種雜交得到的。比如轉(zhuǎn)基因抗蟲棉中棉所51，其母本是豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉中棉所41選系971201，父本是綜合性狀較好的棕色彩色棉RILB263102。這樣做的原因是一般不會(huì)利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)直接將目的基因?qū)氲揭呀?jīng)大面積推廣的品種中去，而是利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)創(chuàng)造出新的種質(zhì)資源，通過雜交育種的手段盡可能地將多個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)新的雜種材料里，這樣可以更好地培育出新的綜合性狀優(yōu)良的品種。

　　正是因?yàn)檗D(zhuǎn)基因種子往往會(huì)經(jīng)過雜交育種這一步，“不能留種”在一些不明就里的人眼中成了種子是轉(zhuǎn)基因的“罪證”。現(xiàn)在我們可以知道，能否留種和是否轉(zhuǎn)基因之間是不能劃等號的，要想確定一種作物是否是轉(zhuǎn)基因品種建議的辦法還是拿到專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行分子檢測，用能否留種或者各種流傳的觀察外觀等方法都是不靠譜的。

　　還有一種看起來很有道理的將不能留種與轉(zhuǎn)基因聯(lián)系起來的說法是關(guān)于“終結(jié)者基因”的。終結(jié)者基因是由美國農(nóng)業(yè)部和岱字棉公司開發(fā)的一種基因，含有這種基因的種子長成的植物仍然會(huì)結(jié)種，但是新一代種子將無法發(fā)芽。這種技術(shù)非常具有爭議性，正是由于爭議很大，目前還沒有人將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，因此拿這個(gè)說法來指責(zé)轉(zhuǎn)基因種子不能留種同樣是不靠譜的。

　　從技術(shù)上來說轉(zhuǎn)基因種子留種是完全可能的，因?yàn)檗D(zhuǎn)基因技術(shù)導(dǎo)入的新性狀屬于顯性性狀，耗時(shí)耗力地對雜種的后代進(jìn)行選擇也可能獲得符合要求的種子。但是一旦種子同時(shí)也利用了雜種優(yōu)勢，從保持高產(chǎn)的角度來說，留種就不現(xiàn)實(shí)，因?yàn)楹蟠鷷?huì)性狀分離。沒有利用雜種優(yōu)勢的種子，由于研發(fā)轉(zhuǎn)基因種子往往投入了大量的財(cái)力人力，在美國加拿大等大量種植轉(zhuǎn)基因作物的國家，種子公司會(huì)要求農(nóng)民購買種子時(shí)簽訂協(xié)議不要留種，這樣做看起來是逼迫農(nóng)民不得不向種子公司不斷購買新種子，但實(shí)際上這是保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的重要措施，也是促進(jìn)種子研發(fā)行業(yè)不斷開發(fā)新品種的動(dòng)力。

　　如果種子行業(yè)有足夠的競爭，讓種子的價(jià)格不會(huì)過于昂貴，每年購買種子并不是對農(nóng)民的剝削，而是免除了農(nóng)民每年留種的負(fù)擔(dān)，而可以每年獲得優(yōu)質(zhì)高質(zhì)的種子。相反，不給種子行業(yè)創(chuàng)造一個(gè)良好的競爭環(huán)境，不支持制種行業(yè)的發(fā)展，放著已有的技術(shù)不用，強(qiáng)迫農(nóng)民年復(fù)一年留用低產(chǎn)的種子，才是對農(nóng)民的剝削。

　　結(jié)論： 并非不能留種的種子都是轉(zhuǎn)基因種子，是利用了雜交優(yōu)勢的種子不適合留種。轉(zhuǎn)基因種子的判斷要依靠分子檢測等科學(xué)的辦法，這并非通過簡單觀察能做到的。雜交育種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上不僅極大提高了糧食產(chǎn)量，還促進(jìn)了整個(gè)種子行業(yè)的發(fā)展。轉(zhuǎn)基因育種在備受爭議的同時(shí)則在不斷為全世界農(nóng)民提供各種各樣的實(shí)惠。當(dāng)遇到關(guān)于此類問題言之鑿鑿的“定罪言論”時(shí)，不妨擦亮你的雙眼，用一些基本的生物學(xué)知識考察一下其中是否有詐。