简介

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简介

达尔文创立生物进化论，孟德尔确立了遗传学说，为近代生物科学发展奠定了理论基础。这些理论在农业上应用最早、受益最大的，就要算是杂交玉米了。许多遗传学家和育种学家为培育杂交玉米做出了贡献。其中著名的有：伊斯特（Edward M.East）、沙尔（George Harrison Shull）、琼斯（Donald F.Jones）等等，后人尊称他们为“杂交玉米之父”。

伊斯特和沙尔1900年同时探索玉米杂交优势的研究工作。伊斯特对孟德尔揭示的生物遗传规律无限神往，他系统地学习遗传学课程，大量阅读生物学和遗传学书籍，写出了系统的文献综述。达尔文关于植物“自交是有害的，杂交是有益的”观点，长期地占据着伊斯特的脑际。他经常思考这样一个问题：高度自交对玉米某些性状到底会产生什么影响呢？1905年春季，他在伊利诺斯州试验站种下了一个叫“利民（Leaming）”的玉米品种，严格隔离、自交。1906年发现自交后代植株的生长势和产量都明显地下降了。1907年，伊斯特把自交的种子种下去，第一次选用另一些自交植株与之进行了杂交，从杂交株上收获了一些其貌不扬、籽粒干瘪的小穗和种子。

事迹介绍

殊途同归，事有巧合。当伊斯特埋头进行玉米试验时，另一位植物学家沙尔在纽约州试验站进行玉米杂交试验，几乎是同时取得了相似的进展。沙尔于1906年和1907年将玉米植株进行自交，同时也将其中一些植株做了杂交。沙尔发现，自交授粉降低了玉米的生长势和产量；而自交系的杂交后代产生出了意想不到的生长优势和很高的产量。

1908年1月28日，美国育种者协会在华盛顿举行全美农作物遗传育种学术会议，伊斯特和沙尔都参加了。两个人所报告的几乎是完全相同的试验，获得的几乎又是完全相同的结果。但不同的是，沙尔把瘦小干瘪的两个自交系进行杂交，产生了极为强大的、几乎是爆发式的生长优势，玉米的产量显著地提高了。沙尔给这种独特遗传现象起个名字叫“heterosis”，这就是后人所沿用的“杂交优势”。

这是玉米育种史上杂交种诞生的雏型。从达尔文时代起，有不少科学家热心于进行玉米自交试验，但只是停留在自交系的获得上，从没有想过用两个自交系再次进行杂交。伊斯特和沙尔几乎是同时想到了这一点。科学史上常常有许多传为奇迹或巧合的故事，杂交玉米可以算是最典型的一例。

纯系育种法培育的高产杂交玉米诞生了，怎样才能生产大量的杂交种子并应用于生产呢？青年科学家唐纳德·琼斯毛遂自荐，愿意在伊斯特教授指导下完成这项工作。琼斯设想，能否用两个互不相干的单杂交种进行杂交来生产种子呢？一方面保持杂交优势，另一方面又能产生大量的商业种子。1917年春季，琼斯种下了两个玉米单交种子。一个是由“利民”品种培育的两个自交系杂交产生的；另一个是由“白磨石”品种培育的两个自交系杂交产生的。两个单交种植株生长整齐，茎叶繁茂。秋初，当玉米雄穗刚刚露头时，琼斯就把“白磨石”单交种植株上的雄穗拔掉，用“利民”单交种植株雄穗上的花粉给它授粉。正如琼斯所预料的那样，两个单交种的杂交后代都获得了高产。收获的种子就是可供生产上采用的双杂交种子，每公顷产量达到了7340公斤，比农家品种增产30%以上。琼斯满怀激情地宣布，他成功地解决了杂交玉米繁育种子的难题。

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需要强调指出，就在伊斯特、沙尔和琼斯找到了开启杂交玉米制种钥匙的同时，美国还有很多沿着前人足迹为探索杂交玉米理论和生产杂交种子而默默耕耘的科学家。其中比较著名的有：明尼苏达州的海斯（H.K.Hayes）、依阿华州的华莱士（H.A.Wallace）、印第安纳州的霍佛（G.N.Heffer）、内布拉斯加州的基索巴赫（T.A.Kiessebach）、美国农业部的里奇（F.D.Richey）等等。他们精心研究，相互启发，彼此交流，共同奋进。所以杂交玉米之父的荣誉称号不全归于哪一个人，也不全归于哪几个人，而是代表着一个才华总汇、智慧交融的科学家集体。