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发表于 2020-3-25 14:46:15
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本帖最后由 freeman 于 2020-5-9 10:11 编辑
元老院的农业科技世界第一！
前言：自穿越以来，虽然有部分针对水稻栽培及良种推广过程的较详细记录，但总体上有关种植业的情况汇报是较为欠缺的，一些重要作物如红薯、土豆、玉米等的引种培育推广过程暂缺。本文试图阐述在执委会、元老院正确科学领导下，农业科研工作者殚精竭虑为各地居民推广先进的主食、油料和经济作物品种，并培育良种的过程，以及各位科研工作者在工作和生活中所遇到的值得记载的情况。限于笔者水平，错误之处在所难免，请各位看官不吝赐教。
第一章 植物组织培养的本时空可持续性
早上8点，临高，南海农庄，先进农业科学院属重点实验室（Senate lab of Advance Agriculture Science, 相关元老一般简称AAS），新一天的忙碌开始了。
虽然法石碌当时首先提出了农业实验室的构想，并在穿越者大会分组讨论中和大家一起完善了所需器材、试剂清单，并和农业组各位抵挡住了其他群组提出的既然要开展的脱毒种苗等实验操作，其步骤及所需设备器材试剂和生物医药方面相关实验相差无几，为何需要单独建设实验室的诘问（官方回应是农业技术有其特殊性，需要隔离操作，另外多中心的方案可以在危机时刻互为备份）。但是穿越后，除了参与搭建实验室安装仪器，一谈到实际的脱毒种苗培育实验室工作，他就打哈哈说自己只管种，不管种，当然，此人之前也没学习过相关实验操作技术，身为农艺师，他的生物学知识主要是偏传统的植物分类方向，且以形态为主，带一带各类植物资源采集不成问题，但当代生物学知识并不是十分全面。虽然穿越者中学生物的同仁不算少数，但是就如原时空毕业后生物专业就业去向一样，这些身怀DNA或RNA提取\PCR\质粒构建\Western\IHC\Confocal Imaging\2-photon Imaging\PatchClamp\行为分析\SPF动物饲养\t-test等等各种“屠龙之术”的高材生们并不热衷继续呆在bench边用pipette，宁愿去做基础劳动力，然后想方设法去军队、外派情报、行政、金融口、法律口等等，吴南海几乎没抓到一个愿意为建设17世纪东亚先进农业大国而发奋图强的原生物专业从业者或学生，特别是愿意来实验室工作的。因为赵曌之前在西部某985攻读二十一世纪显学，穿越前正好学习了组织培养等实验室操作技术，又恰巧留在农业组，吴南海和法石碌就利用她年轻怕晒黑的担忧，承诺给她分配主要是室内工作的任务，总算开始了脱毒种苗的临高制备之路。
红薯、土豆等根茎类作物，虽然可以进行有性繁殖，开花结果，但由于生产上运用的品种使用种子繁殖往往会发生性状分离，故一般有性繁殖只在培育新品种时使用。实际生产中，普遍采用扦插等无性繁殖的方式进行播种，以达到保留良好性状的目的。但是令人遗憾的是，若采用无性繁殖，若干代以后，由于病毒感染等因素，作物的产量就将显著下降，如红薯减产可达30%甚至更高，土豆则可减产达70%以上。在未推广组织培养技术之前，人们尝试过一、采用单株选择、保纯去杂，建立原种生产体系；二、建立无病留种地；三、使用特定药剂等方法试图延缓或阻止品质退化，但是效果有限且过程繁琐。由于病毒在植物体内移动速度较慢，分裂旺盛的组织如茎尖、性器官等病毒含量往往少，甚至无，组织培养技术出现后，脱毒种苗的制备成为了去除病毒，恢复种性的首选方案。
实验楼门口站岗的哨兵见到赵曌，马上立正行礼，并殷勤地为她打开大门，赵曌点头微笑示意。进大门后，赵曌来到休息区，换了放在自己储物柜里的实验室专用鞋，披上了原时空带来的大号白大褂，虽然洗得已有些泛黄，但由于临高纺织及印染工业的落后，目前大家还是偏向于继续使用原时空的衣物，直到实在不能穿了为止。据说重工业中央实验室、轻工业中央实验室、生物中央实验室、医疗卫生院属重点实验室等都是一样操作。由于目前尚未开展原时空本科以上水平的教研工作，仅有的几个对生物实验感兴趣的实习生（对外号称“农业科技管理培训生”）水平都只有原时空大概高中会考水平，出于保护实验设备的考虑，大部分操作只能由赵曌亲力亲为，还好配培养基、清洗器皿等工作已经在各实验室由实习学生负责配制，除了那些要求高的元老外，其他人都很高兴地接受了。
赵曌今天要在实验室进行临高首批栽种红薯的脱毒种苗培育，这次在临高实验室进行的实验成功后，赵曌就准备传授给实习生。准备区的操作台上，已经摆好了她指导实习生们配置并灭菌分装完毕的murashige and skoog培养基，牛皮纸包好的灭菌完毕的实验器具，以及刚从实验田中采集来的红薯芽尖样本，这些已灭菌物品包装上用来固定的胶带都有一条条倾斜的黑色条纹。赵曌拿起操作台抽屉把手上挂着的一双乳胶手套，把内外反转，捏着开口快速旋转几圈，然后轻轻压了下，手套便鼓胀起来。戴上手套后，赵曌用75%酒精喷在手上并揉搓了数下。她拿起已洗净尘土并用洗衣粉洗刷干净的植物样本，除去叶片，切含芽2cm片段，流水冲洗约30min。随后，赵曌来到超净台前，抬起前窗板，开启了紫外灯。关闭紫外灯，开启风机和照明，抬起前窗用酒精擦拭完台面后，把实验器具和准备好的外植体材料放入超净台中，用75%酒精擦拭消毒约30s，然后用流水冲洗。点燃酒精灯。拆开牛皮纸，拿出无菌解剖刀，在火焰下灼烧数下，冷却后，将刚才准备好的装有茎尖材料的培养皿在火焰下切去两端，用无菌镊子放入MS培养基中，形态学上端向上。
将最后一批接种好外植体的培养瓶放入培养箱中，赵曌长出了一口气，希望这次尽量少染菌，摸索出稳定的操作流程。脱下手套，挂到抽屉提手上后，赵曌看了下手表，已经过12点了，抓紧记好实验报告后得赶紧去食堂扒拉两口饭，下午还得参加农业口种植业月度工作总结会，这次轮到她做工作汇报了。
农庄的大型会议室中，已经稀稀拉拉坐了几号人。为了保持相关工作的严肃性，提高农业口诸公的积极性，在座每人都或多或少地在主持某项或某几项重大科研攻关项目。比如“隆平计划”，研究高产水稻品种的种植和推广；“大宗经济作物项目”，研究橡胶、油棕、烟草、棉花（陆地棉）、可可、咖啡等作物的种植和推广；“替代性高产抗性主食研究”，研究红薯、土豆、木薯和玉米的种植和推广；“油料作物研究”，研究花生、向日葵、高产大豆、高产油菜的种植和推广；“菜篮子工程”，研究辣椒、番茄、南瓜、西葫芦、四季豆、生菜、花菜、芦笋等作物的种植和推广；“水果及坚果种类扩充计划”，研究榴莲、菠萝、鳄梨、腰果、澳洲坚果、番荔枝、火龙果、红毛丹、芒果、草莓、木瓜、香蕉等的种植和推广。另外，为了调节大规模饥荒对各地秩序的冲击，保护人力资源，还有“临时代用可食材料研究”。至于神秘的“特种受限作物课题”，是执委会直接点名要求吴南海负责的项目，研究的是Papaver somniferum L.，Cannabis sativa L.，Ephedra sinica，Erythroxylum novogranatense (Morris) Hier.等物种的种植。除此之外，其他工业口、医疗口的元老们也提出了各种他们认为急需的作物种植计划，吴南海直接把它们划分为“其他作物”，算是给各位要坚持自己pet project的博学之士们一个面子。
农业口虽然在穿越伊始拥有众多基础劳动力，看上去人才济济，但是随着其他工作的逐渐铺开，厌倦了日复一日刨土喂鸡挑农家肥制备猪饲料生活而跳槽去其他行业的人络绎不绝。吴南海也没什么特别好的法子挽留。毕竟在原时空，农业连生化环材四大天坑的知名度都没有，每年高校招生需要靠减免学费等手段勉强维持，农业院校也跟风搞了一堆法学金融IT等热门专业。刚过来时坑没这么多，所以安排一堆人来种地，现在能吃饱肚子了，人思维就转移到了其他方面，毕竟不是每个人穿越过来都是为了种田的。在调研大家想法后，吴南海和执委协商，抛出了预备院士计划，声称继续留在农业口工作的以后优先评选农业科学院院士，享受不低于科学院、工程院、社科院院士的待遇，并且优先配售以后各类农业相关企业股份，上述政策向一线元老倾斜。为此，主持项目的元老们都签订了某某科研项目承包合同，里面还规定了结题日期。众人当时均极为不满，都来到新时空了，竟然还有deadline约束！吴南海语重心长地说，结题时主要是农业口几个人互相打分，大家只要不水，都给过。不搞这些形式，也不好为大家评农科院院士准备材料，应付BBS公示不是。这才把大家的愤懑安抚下来。
赵曌抱着笔记本进来，穿过三三两两交头接耳的人，用脚踢开挤在一起的几张椅子，坐到了投影机边上。正在调试投影的时候，一个微胖，端着一个保温杯，腋下夹着一个本子的身影闪过，会议室里原本嘈杂的声音逐渐平息下来，变成喃喃细语。进来的人径直坐在对着大门的位置，清了清嗓子，说：“大家安静一下，准备开会了！”
“还是按老规矩来，先按顺序讲一下最近工作进展，挑要紧的简单讲讲，有什么需要协调资源的情况抛出来。然后这个月做工作汇报的...嗯这个小赵到时讲一下，顺便做一下会议纪要。大家有问题随时提出来。好，开始吧，隆平计划的进展先讲一下。”
大家的初期工作都乏善可陈，因为不少作物生长周期很长，穿越过来在南海农庄集中力量一口气种下去之后，接下来很长一段时间都是日常灌溉施肥等工作。加上绝大部分人都不是农学背景出身，所以只会说“情况正常”“无异常”“长势可喜”等等，其他人则报以”那很好“”不错“等评价。但是大家对手下做事的劳动力都表示出恨铁不成钢的痛惜之情：有借机偷苗偷种的，有磨洋工摸鱼的，有怎么都教不会的，有各种不按指示乱来的...相形之下，他们糟糕的普通话倒不是那么令人关注了。吴南海抬头望着天花板沉思了一会，说：”对于严重破坏生产比如偷苗偷种的，大家把情况形成文字汇报到我这，到时肯定严惩不贷。其他的我再和邬德协调一下，做些人员调整，尽量提高劳动力素质。“
当然那些生长周期短的比如水稻等作物还是有不少情况。绝大部分人都是第一次在地里干活，可能之前连韭菜小麦都分不太清楚，第一次种田只能机械地按照各种农业小册子来照猫画虎了。反馈上来的问题主要是化肥和农药不足，需大量使用农家肥和人工灭虫。另外缺少水泵等装置，灌溉也需要投入大量人力，大家叫苦不迭。这个问题短时间内确实也没法解决，吴南海只能无奈地打哈哈了。不过由于种的规模不是很大，在人海战术的运用下，长势基本都还是喜人的。
至于特种受限作物，则不会在一般的会议上公开讨论。但是大家都能在经过那块地的时候观察到，确实长势不错。
轮到自己了，赵曌输出投影，清了清嗓子，说：”接下来由我给大家介绍一下菜篮子和水果项目的进展，以及脱毒种苗的制备工作。最后我将汇报一下之前领导交代的后期育种及推广思路研究情况。“
”辣椒和番茄按计划是准备大规模推广的，现在各栽种了半亩，主要是用来制种用以扩大生产，顺便改善大家伙食，食堂处理材料时可以留意把胎座连同种子一起取出，就可以继续播种了。目前从田间情况来看，辣椒株高约0.8m，每株平均挂果二十个左右。估计亩产约300kg。番茄株高约1.2m，每株挂果约三十个，估计亩产约2000kg。亩产数据和原时空资料相比，约下降三成到五成。我认为主要原因是栽培经验和肥料不足原因导致的，日后若采取充分的田间管理加上施肥，应该亩产可以继续提高。另外考虑到可预见的将来大部分种植将发生在农村家庭周边自给自足，这等程度的亩产下降应不会构成任何问题。“
“哎你说可以留种，我记得我之前从淘宝买的种子第一轮种出来了，想用结的果实种第二轮就不怎么发芽了，这是什么原因？”有人问道。
“那是因为现在一般市售的多为大公司出品的商业化杂交品种，出于商业考虑，第二代往往会发生性状分离而退化。我们这次带来的种子都是从农技站、农科所买的自留纯合可传代种子，不一样的。”有人答道。
吴南海点了点头，示意继续。
”其他蔬菜品种如生菜预计亩产2000kg，食用部分性状与原时空无明显区别。“”菠萝、火龙果、芒果等幼苗已移栽至指定区域，目前未发生虫害，未观测到缺素等现象。“
"榴莲呢？"有元老发问。
“榴莲一般采取扦插等营养繁殖的方式进行种植，采用种子繁殖时性状分离非常普遍，不一定能保持母本的优秀性状。虽然用原时空穿越前大家在超市买了吃剩下的种子做了播种，但为了最好的品种，我们最好到原产地马来西亚挑选亲本进行引种。另外原时空海南也只有保亭和万宁有少量试种，并未形成规模。我个人觉得可能还是以进口为主，海南本地种植为辅会较为符合实际情况。”赵曌侃侃而谈。在座其他人议论纷纷，很多人本来以为过两三年马上有榴莲吃了，还会有榴莲蛋糕、榴莲班戟、榴莲披萨等各种衍生产品，可以卖个好价钱。结果现在有人告诉大家离重新吃到榴莲还很遥远，立马泄气了，为自己当时死皮赖脸去各个宿舍搜刮种子表示不值。（注：根据《瀛涯胜览》记载，下西洋期间明人品尝了“赌尔乌”，虽“如臭牛肉之臭”，但“甚甜美可吃”。利欲熏心的农业口自然是不会放过利用榴莲等新奇水果大肆赚取大明富豪银子的机会的。）
“好了好了，不要再哀嚎了，到时安排去东南亚进行种质资源收集，大家可以踊跃报名。”会议室的嗡嗡声才逐渐平息下来。
“红薯脱毒种苗制备今天已经完成了外植体制备，目前在进行组织培养。”听到这，法石碌眼睛一亮，吴南海则嗯了一声。“若无异常，约14到28天后可以得到种苗，再经病毒检测即可确认是否成功。”法石碌面露得色，微笑颔首。“但是，由于制备种苗需要使用原时空所携物资，例如实验室设备、试剂等，若无及时补充渠道，则可预见，脱毒种苗制备不是可持续的，且目前人手有限，无法迅速扩大规模。”法石碌脸色微变，吴南海则哼了一声。“至于土豆脱毒苗的制备，由于我们只准备了适应在高纬度或高海拔地区种植的晚熟品种，故目前暂没有播种，也就没有实施。”众人又开始叽叽喳喳起来，绝大部分人都没种过土豆，没考虑过光照、温度等对土豆种植的影响。实际上海南岛本来土豆种植面积也非常有限，需要采用特别早熟的品种，原时空海南岛消费的土豆多是其他地方运输过来。
赵曌等大家稍微平静一点以后，继续说道：“我有个不成熟的看法，说出来抛砖引玉，希望大家不吝赐教。红薯和土豆既然都是以营养繁殖为主，又多会退化，我们即使能压榨所有携带过来的设备和试剂，不说总会有失效用完的时候，制备出来的脱毒种苗也没法满足所有人的需求。我认为从原时空的引种经验看，不如我们采取尽快将新作物尽可能扩散到所有我们能影响的地方的方式，让各地进行自然选择和栽培，待我们的生物技术水平恢复到一定程度，再进行大规模脱毒种苗制备也不迟。毕竟很多时候红薯就是种在一些杂乱地块的，没有规模种植。土豆的话根据参考文献，可以通过在高山种植的方法进行引种。另外，红薯和土豆都可以利用种子繁殖，有性状分离也不要紧，技术成熟后我们可以去原产地收集其他品种，到时再进行育种。上述有关育种和推广的结论，也可以推广到其他适用的品种，比如原时空也差不多时间传入的玉米、辣椒、番茄等等。在没有现代化生物科技的情况下，各地种植者也成功将品种传代推广数百年，大家若有生产经验的话，也应该知道农民依赖商业化杂交种子时间并不长。我们可以同时培养专业人员日后在各地从事育种研究，并且以后还可以考虑从原产地引入遗传多样性高的品种进行培育。”
“能否讲一下常见的一些育种方法？”有人好奇地问。
“抛开依赖现代生物技术的转基因、人工诱变育种不谈，我们现在能采用的基本就是基于经典遗传学的育种方法。大家知道基因与环境共同作用决定性状。育种主要就是挑选适合特定场景的性状之基因，并使之纯化的过程，基础就是孟德尔所揭示的基因的分离、独立分配与组合。举一个简单的例子，我们种番茄时发现一种个大不耐放，一种个小但耐放。我们可以进行杂交，并一直挑选后代中个大且耐储存的个体，若这两个性状在传代时可以稳定遗传，我们就得到了一个果实大，而且能久放的新品种。实际上，我们的先辈们在缺乏现代知识指导，现代科技辅助的情况下，也自然而然地通过选择保留良好性状传代的方式，培养了很多适合当地情况的品种。以后有人有资源了，可以进行的育种工作是比较细致的，有很多内容，这里就不一一介绍了。”
“植物组织培养依赖哪些试剂和仪器？”法石碌问道。
“很多。试剂方面，除了配置MS母液所需的试剂如硫酸镁、硝酸铵、氯化钙、硝酸钾、磷酸二氢钾等等，还需要蔗糖、琼脂、乙醇、氢氧化钠、盐酸、6-BA、NNA、无菌蒸馏水。仪器方面，高压锅、天平、pH计、超净台、培养箱、各种器皿、各种手术器材等等。具体可以在《植物组织培养教程》《植物组织培养手册》以及其他参考文献找到详细的列表。”
众人听得可能没法持续运用原时空技术的结论后，又开始了新一轮的私下讨论，吴南海缓缓地把视线从屏幕上移到法石碌身上，而法石碌则一言不发。赵曌则一脸“我知道的都说了，不要再问我”的表情。“关于组培、育种和推广的问题，我们到时开个专题会议再研究研究。大家的工作都很出色，没有其他需要讨论的内容的话。要不今天就到这吧。”吴南海最终开口，大家轰然做鸟兽散。
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发表于 2020-3-25 14:45:47
沉默卡
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千斤顶
发表于 2020-3-25 15:22:00
