不能留种的作物都是转基因的吗？

导读：常有人把不能留种作为转基因种子的“罪状”。其实并非不能留种的种子都是转基因种子，不能留种的种子是由于利用了杂交优势。转基因种子的判断要依靠分子检测等科学的办法，这并非通过简单观察能做到的。杂交育种在农业生产上不仅极大提高了粮食产量，还促进了整个种子行业的发展。 流言： 不能留种的种子都是转基因的，转基因种子都是不育的。农民千百年来都自己留种，不能留种是对于农民的剥削。 真相： 能否留种可以作为判断种子是否是转基因的标准吗？其实，作物能否留种只取决于育种的方式，和转基因技术没有关系。使用了杂交技术、利用了杂种优势的种子就不适合留种。并非所有不能留种的种子都是转基因种子，从技术角度来说，转基因作物也并不是都不能留种，只是在一些国家，由于存在法律协议，让农民不要留种。 种植业生产中种子是非常重要的。 好的种子意味着长出来的作物抗虫抗病抗旱抗涝性强、产量高，育种产业的核心就是如何选育出拥有优良性状的种子。目前世界上很多优良作物品种都是通过杂交育种的方式培育出来的，这些杂交种子有一个很显著的特点：就是它们的后代不适合再次投入生产中，也就是常说的“不能留种”。有人说这样就剥夺了农民的种子主权，还有人将其与转基因技术联系了起来。这真的是种子公司的阴谋吗？和转基因技术又有什么关系呢？ 我们先来了解一下杂种优势有关的知识吧。 杂种优势及杂种优势利用 为什么要采用杂交育种呢？最重要的原因是杂交育种可以产生杂种优势。杂种优势是指两个基因型不同的亲本杂交以后得到的后代优于亲本的现象。所谓亲本，比如你的父母就是你的亲本，而你是他们的子一代。这里所说的优于亲本并不是说杂交后代各方面都比亲本好，也不是指杂交后代一定会有满足人类需要的性状，杂交后代优势的表现还需要结合具体器官的具体性状来分析。因为杂交后代有这样的特性，人类在农业生产中广泛开展着杂种优势利用的实践。 与一般的科学技术发展“先理论、后应用”不同，杂种优势是在经过人类漫长的应用之后才开始由科学家开始研究其机理的。比如马和驴杂交的后代骡子，有马的力气和驴的耐力，在1400年前的古籍中就有记载，人类利用杂种优势的历史显然要比这更早。在西方，孟德尔和达尔文都曾在其各自的著作中提到了杂交后代具有优势的现象。现代科学尽管对杂种优势开展了长时间的研究，仍旧没有对这一现象机理做出全面阐述。比较主要的假说有显性假说、超显性假说、上位性假说和基因组互作假说等。由于不同的作物中杂种优势表现非常不同，我们有理由相信杂种优势的机理在不同物种中是不尽相同的。 现代人类在农作物上应用杂种优势最成功的案例无疑是杂交玉米。玉米除了有杂交优势，还有比较明显的近交衰退，和杂种优势正好相反，亲本基因型越相近，玉米越弱小低产。早期的杂交玉米生产中受制于玉米自交系（由单株玉米连续自交多代，经过选择而产生的基因型相对纯合的后代）的产量比较低，主要采用双交种——四个自交系亲本两两组合产生子一代后再杂交获得的种子。现在的杂交玉米基本都是单交种——两个自交系组合产生的子一代，目前我国单交种玉米的播种面积已经占到了全国总播种面积的90%以上。其他还有诸如小麦、水稻、高梁、棉花等作物也有很重要的杂种优势利用研究和推广。 美国玉米产量和栽培品种变化历史。从图中可以看出，在应用了双交种，单交种时，美国玉米产量都有了显著提高。/Kendall R. Lamkey's maize breeding and quantitative genetics research project 为什么杂交种子不能留种 文章开头提到杂交后代不能留种。通过回顾遗传学的开创者孟德尔的豌豆实验，我们来细究为什么杂交后代不能留种。 孟德尔的豌豆实验与性状分离/anthro.palomar.edu 豌豆作为一种自花授粉的植物，亲代可以被认为是纯合子，意味着两对染色体上的基因型是相同的。在孟德尔的实验中经过一次杂交以后的种子（即子一代）的性状是一样的，但是如果子一代再自交一次（得到子二代），其后代就会出现明显的性状分离。在孟德尔的实验中，把一株黄种皮豌豆和一株绿种皮豌豆杂交后的子一代，都是黄色的。但是让这个子一代的黄种皮豌豆自花授粉产生的子二代，就出现了黄色和绿色两种颜色的种皮。这种现象，就叫做性状分离。 在农业生产中，这就好比种植了杂交玉米的农民留下了玉米的种子第二年再次种植，就会发现产量远不如第一年而且抗病虫害能力也会下降，这都是由于杂种优势的消失以及性状分离。而且在遗传学上通过计算，自交代数越多，后代中不同基因型组合的纯合个体也就越多。