第201章 遠緣攻堅,突破雜種不育的壁壘
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三亞的雨來得又急又猛。方稷站在實驗室的窗前,望著外麵如注的暴雨,雨水在鐵皮屋頂上敲打出震耳的鼓點。潮濕的熱氣透過窗縫滲進來,顯微鏡鏡頭已經蒙上了一層薄霧。
"這天氣...最近怕又是要接連下雨了。"鄭國棟放好牆角的水桶"叮咚"作響,接著天花板漏下的雨水。
方稷盯著顯微鏡下的花粉粒,眉頭緊鎖。第一批小麥與偃麥草的雜交後代長勢喜人,但到了抽穗期,一個殘酷的現實擺在麵前,這些植株的花藥幹癟萎縮,像泄了氣的皮球,抖不出一粒花粉。
"雜種不育..."方稷輕輕捏碎一個花藥,指尖沾上些微黃的粉末,"和預想的一樣。"
鄭國棟推門進來,手裏拿著剛衝洗出來的細胞學照片:"染色體配對異常,減數分裂時出現大量單價體。"照片上,雜交種的染色體像一群找不到舞伴的孩子,雜亂無章地分散著。
晨會上,鐵柱鋪開一摞文獻:"目前按方老師說的,查到有三種解決思路:染色體加倍、橋梁物種回交、特殊細胞質導入。"
知微重複了一下:"染色體加倍?"
方稷拿起粉筆在黑板上畫起來:"普通小麥是六倍體,有42條染色體;偃麥草是二倍體,14條。它們的雜交種是28條,不成套。"粉筆吱呀作響,"如果用秋水仙素處理,讓染色體翻倍成56條..."
"就像騾子變不成馬和驢,但可以變成能生育的新物種!"方稷這麽一說馮知微恍然大悟。
無菌操作室裏,方稷正在配製秋水仙素溶液。這種從百合科植物中提取的生物堿,濃度必須精確到0.05,高一分則毒害植株,低一分則無效。
"溫度要控製在18c。"鄭國棟調整著恒溫水槽,"處理時間4小時。"
鐵柱將雜交苗的根係浸入溶液。這些幼苗是他們三個多月的心血,任何閃失都可能前功盡棄。
處理後的第七天,大部分幼苗出現了藥害症狀,葉片卷曲,生長停滯。馮知微每天記錄存活率,曲線直線下降。
"還剩三株。"她的聲音有些頹廢發抖,"要不要降低濃度再試一批?"
方稷搖頭:"等。秋水仙素的作用有延遲性。"
奇跡發生在第二十一日。一株看似枯死的幼苗基部,突然冒出了嫩綠的新芽。顯微鏡下,新生細胞的染色體數目檢測結果讓所有人屏息,56條!
這個被命名為"a1"的植株,在精心培育下終於開花。鄭國棟用鑷子輕輕撥開花藥,金黃色的花粉如霧般散落。
"育性恢複了!"他在顯微鏡下確認了花粉活力,"但隻有30左右。"
方稷卻露出笑容:"夠用了。現在,我們要用它做父本,與普通小麥回交。"
田間設計圖上,方稷畫出了複雜的回交方案:
a156條染色體) x 普通小麥42條染色體)
通過分子標記追蹤偃麥草的有益基因,多代回交穩定性狀。
"這就像把偃麥草的幾塊拚圖,小心地嵌入小麥的基因組。"方稷比喻道。
為了準確追蹤目標基因,馮知微開發了一套簡易的分子標記係統。實驗室裏,電泳儀日夜運轉,她通過特定引物擴增出偃麥草特有的dna片段。
"看這個條帶!"她指著凝膠上明亮的熒光帶,"抗鏽病基因就在這條染色體上!"
鐵柱按編號采集葉片樣本,雜交圃裏,一場與時間的賽跑正在進行。小麥的花期隻有短短幾天,團隊分成三班倒:
早班5001200):鐵柱帶隊進行去雄,用鑷子精確剔除母本花藥
中班12001800):馮知微負責花粉采集,在a1盛花期收集活力最強的花粉
晚班18002400):方稷和鄭國棟進行人工授粉,每個穗子套上羊皮紙袋
試驗站的雜交工作全麵展開。馮知微負責記錄,她的筆記本上畫滿了各種符號:"△"代表長勢良好,"○"表示有病蟲害風險,"☆"則是重點觀察對象。
"今天要給d12區授粉。"方稷戴上老花鏡,仔細查看計劃表,"這是第三代不育係,抗鏽病性狀很穩定。"
鐵柱蹲在地上,像捧著寶貝似的捧著花粉瓶:"方老師,這次的花粉俺是按您說的,在開花第二天取的,新鮮著呢!"
方稷點點頭,接過瓶子。他的手指微微發抖,這批雜交關係到整個項目的成敗。
"來,我教你怎麽做。"方稷示意鐵柱靠近,"先用鑷子把不育係的花穗輕輕撥開,看,這些是雌蕊..."
鐵柱瞪大眼睛,鼻尖都快碰到花穗了:"哎喲,這不育係的花藥咋是幹癟的?"
"這就是關鍵。"方稷笑了,"它自己不能產生可育花粉,但可以接受其他小麥的花粉。"
鄭國棟拿著放大鏡在一旁檢查:"父本的花粉活力很好,看這飽滿的形狀。"
正當方稷準備授粉時,一陣大風吹來,差點掀翻了好幾個紙袋。
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"快按住!"馮知微驚呼。鐵柱一個箭步衝過去,用他寬厚的身板擋在風口,活像一堵人牆。
一時間,幾個人手忙腳亂地搶救著珍貴的試驗材料。
風停後,鐵柱的頭發裏還夾著幾根麥芒,活像隻炸毛的貓,逗得馮知微直笑。
方稷看見鄭懷山過來,鄭懷山一直在三亞負責其他育種工作,所以一直是鄭國棟在這邊給方稷幫忙,"鄭老?怎麽這個時間過來了?"
鄭懷山蹲下身,仔細查看那些套著袋子的麥穗:"這就是不育係?我來看看你們的進展,我這不是光聽國棟說嗎,還是想過來看一看。"
"您看這裏。"方稷就猜到鄭懷山肯定感興趣,給他耐心的展示,輕輕撥開一個花穗,"正常小麥的花藥飽滿,會彈出花粉。但不育係的花藥是空的,像這個小口袋..."
鄭懷山眼睛一亮:"我明白了!"
送走鄭懷山後,團隊繼續攻堅。但新的問題很快出現,雜交後的結實率低得可憐。
鄭國棟盯著顯微鏡:"胚胎發育到一半就停滯了,可能是營養供應不足。"
鐵柱撓著頭:"要不...給它們整點"營養餐"?"
方稷眼前一亮:"有道理!我們可以嚐試胚胎拯救技術!"
實驗室裏,馮知微正在調配特殊的培養基。她前前後後做了不下10種營養液,從a1標記到a10。
"這配方聞著都能當粥喝了。"鐵柱抽著鼻子說。
鄭國棟小心翼翼地取出發育不良的幼胚,接種到培養基上。所有人都屏住呼吸,等待奇跡發生。
三天後,鐵柱第一個發現變化:"快來看!這個a7小豆芽長出來了!"
確實,幾個幼胚開始萌發,長出嫩綠的芽點,但是a7的營養液最好。方稷立即調整培養條件,降低光照強度,提高濕度。
一個月後,這批"試管苗"被移栽到隔離田裏。鐵柱像護崽的老母雞似的,天天蹲在地頭守著。
"方老師!d12區出新葉了!"某個清晨,他的睜眼看到新葉驚喜的大聲喊方稷。
眾人跑去查看,隻見那些曾經奄奄一息的幼苗,如今已經抽出第三片葉子,在晨風中輕輕搖曳。
更令人驚喜的是,在隨後的抗病測試中,這些雜交後代表現出極強的抗鏽病能力。鄭國棟在顯微鏡下觀察到,病原菌的孢子幾乎無法在這些植株的葉片上萌發。
"這就是我們想要的!"方稷激動地說,"把偃麥草的抗病基因成功轉移過來了!"
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