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第八章 對親代與子代關係的探索 第三節 對生物遺傳變異的利用

第八章 對親代與子代關係的探索

第三節 對生物遺傳變異的利用

明代夏之臣還進一步認識到「忽變」(突變)與花卉品種繁多的關係。他在《亳〔bo駁〕州牡丹述》中說:「牡丹其種類異者,其種子之忽變者也。」300多年前,夏之臣就以「忽變」來解釋牡丹種類的差異,這是十分難能可貴的。在這裏「忽變」一詞,已相當於本世紀初年荷蘭植物學家德弗里斯所創用「突變」一詞。當然,由於時代的局限,當時中國學者還不可能像後來德弗里斯那樣,提出一套完整的突變學說。
清代包世臣著《齊民四術》中,有《農政》一卷,記述農事。他提出要在肥地里,選擇單穗,分收分存。他把這種單穗選擇育種,稱為「一穗傳」。這種一穗傳的育種方法,是地地道道的單株選擇法。

圖22 金魚演化圖表

(3) 著名花卉品種的形成

由於觀賞金魚的人多了,所以在13世紀下半葉,就已經出現了專門飼養和貨賣金魚的行業——魚兒活。吳自牧《夢粱錄》中說:「金魚有銀白玳瑁色者………今錢塘門外多畜之,入城貨賣,名魚兒活。豪貴府第宅舍,沼池畜之。」
秦漢以來,人們有意識地利用生物普遍存在的可遺傳的變異,進行定向的人工選擇和培育,產生了許多優良的品種。
多姿多彩的金魚的培育成果,是中國對世界人民美化生活的重要貢獻。公元1502年,中國金魚傳入日本,公元1611年傳入葡九-九-藏-書萄牙,公元1728年,由於荷蘭人工繁殖成功,遍及歐洲;公元1900年以後,美國先後由日本和中國引進金魚品種,現在金魚已經成為世界人民普遍喜愛的觀賞動物。

(2) 金魚的選育


圖21 《古今圖書集成》中二條缺少背鰭的變異的金魚圖
總之,我國古代在人工選擇育種方面,有著豐富的經驗。達爾文曾從我國古代的人工選擇的經驗中吸取了豐富的養料,並給以高度的評價。他在《動物和植物在家養下的變異·人工選擇》這部著作中寫道:「在前一世紀,『耶穌會會員們』出版了一部有關中國的巨大著作,這一著作主要是根據古代《中國百科全書》編成的。關於綿羊,據說『改良它們的品種在於特別細心地選擇那些預定作為繁殖之用的羔羊,給予它們豐富的營養,保持羊群的隔離』。中國人對於各種植物和果樹也應用了同樣的原理。皇帝上諭勸告人們選擇顯著大型的種子,甚至皇帝還親自進行選擇……關於花卉植物,按照中國傳統來說,牡丹的栽培已經有1400年了,並且育成了200到300個變種。」達爾文研究過中國許多著作,他對中國在人工選擇育種方面取得的重大成就是了解的。他認為,實際上中國古代人民就已經發現了人工選擇的原理。所以他在《物種起源·家養狀態下的變異》九-九-藏-書中說:「如果以為選擇原理是近代的發現,那就未免與事實相差太遠……在一部古代的《中國百科全書》中,已經有關於選擇原理的明確記述。」
在漢代《汜勝之書》中,對多種作物選種,提出了具體的要求:麥子要選穗大強者,黍粟應選純色好穗。《齊民要術》不但提出選純色好穗,還要「別收」(單獨採收),種在種子田裡,收割時要單獨存放。這裏特別要提到的是,我國古代在選擇育種方面,還應用了單株選擇法。根據《康熙幾暇格物編》記載,當時烏喇地方(今吉林省吉林縣境內)有棵樹孔中「忽生白粟一科」,當地首先選用了這棵白粟種進行繁殖,結果是「生生不已,遂盈畝頃,味既甘美,性復柔和。」康熙皇帝在獲得這種白粟良種后,也叫人在山莊里進行試驗,結果證明這種白粟的莖、葉、穗都比其他種大一倍,而且成熟還快,果然是良種。這種單株選育的成功,對康熙有很大啟發。他由此推想,古代的各種優良作物品種,也決非是原先就有的,而是人們通過對變異的選擇培育才逐漸形成的。他說:「想上古之各種嘉穀或先天而後有者,概如此。」後來他又應用這種單株選擇法,成功地選育出一種早熟高產的優質水稻,取名御稻。據前書記載,事情的經過是這樣的:有一次,康熙在田間巡行,「忽見一棵高出眾稻之上」的稻子,他還發現這株稻比普通稻子成熟早,當時是陰曆六月下旬,普通稻「谷穗方疑」(灌漿),這株稻的子實卻已「堅好」。為了弄清這種早熟性狀能否遺傳下去?康熙便把這株稻的種子單獨收下來,第二年在田間實驗種植https://read.99csw.com。結果證明,這株稻的早熟性狀是遺傳的,六月時先熟,並「從此生生不已,歲取千百」。長期以來,一直成為皇宮中用稻米的主要來源。康熙進而推斷,這種稻既然適合在無霜期短的東北地區種植,應該也適於在無霜期長的江南地區作一年兩熟。因此,他決定在更大的地區範圍推廣,公元1715年先在江浙地區推廣種植,第一年在蘇州地區就獲得了一年兩熟的成績。在推廣「御稻」過程中,康熙始終堅持「御稻」與普通稻進行對比試驗。結果「御稻」在江浙地區推廣的第二年,兩季相加畝產已達五石二斗,比對照田每畝多收一石三斗。增產效果十分明顯,以後,很快就推廣到安徽、江西等地。
中國是金魚的故鄉。金魚的祖先是「金鯽」,早在北宋時候,它就受到人們的注意。到南宋時候,金魚逐漸成為中國人民喜愛的觀賞動物。當時許多達官貴族和僧侶,爭相搜尋和建池豢養金鯽,作為娛樂消遣。南宋高宗趙構,就曾在杭州的宮中建造魚池,專門豢養金鯽。據《昌化縣誌》記載,公元1186年,趙構還派人到遠離杭州200裡外的昌化縣山中去捕捉金銀魚來充實他的金魚池。南宋愛國名將岳飛的孫子岳珂在《桯〔ting廳〕史》中也描述了當時飼養金鯽魚的情況。他說:「今中都有豢養魚者,能變魚以金色,鯽為上,鯉次之。貴族多鑿石為池,置之檐牖〔you有〕間,以供玩。問其術,秘不肯言。或雲以闤〔huan環〕市洿渠之小紅蟲飼繁魚百日皆然。初白如銀,次漸黃,久則金矣。未暇驗其信否也。又別有雪質黑章,的〔li利〕若漆九*九*藏*書,曰玳瑁魚,文采尤可觀。」金鯽魚從放生池進入家池,便完全走上了家化的道路。它的生長發育和繁衍,都受到人類的巨大影響。從《桯史》的記載,可以看出當時已經出現了一套飼育金魚的方法,已經知道小紅蟲(水蚤類的浮游動物)是金魚喜愛的食料。公元1241年戴植在《鼠璞》中寫道:「南渡駐蹕〔bi畢〕王公貴人,園池競建,豢養之法出焉。有金銀兩種鯽魚,金鰍時亦有之,金(餐字去食換魚)〔can參〕為難得。魚子多自吞吐,往往以萍草置池上,待其放子,澇起曝干,復換水復生魚。」可見當時對金魚繁殖,也已經是在人工控制下進行的。
古代人民利用生物的變異培育了許多花卉品種。宋代劉蒙在《菊譜》一書里,曾經描述了35個菊花品種。面對這麼多怪異多姿的菊花,他悟出一個非常深刻的道理。他認為:無論是菊花或是牡丹,在古代,其品種都不如現在的多,菊花和牡丹一樣,都是時常產生變異的。只要人們年年選取並保存其變異,就可以得到新的菊花品種。現在之所以有這麼多新的菊花品種,就是這樣不斷選擇變異形成的。他還認為:無論是牡丹或是菊花現在還都在發生變異,將來也還要繼續發生變異,只要「好事者」繼續不斷地進行選擇,新品種就會繼續形成和出現。這種把變異和對變異的不斷選擇看成是生物由少數類型發展為多數類型的原因,反映了我國古代關於生物變化發展的觀念,這對後人是有深刻影響的。
上述情況說明,在南宋時候,金魚不僅逐漸成為中國人民所喜愛的觀賞動物,而且由於廣大人民群眾的精心培育,已從它祖先九九藏書「金鯽」魚的顏色變異中選育出了白色和花斑兩個新的品種。

(1) 作物選種

從13世紀到16世紀,金魚逐漸由池養改為盆養,盆養金魚的成功,使金魚得以進一步推廣和普及。李時珍在《本草綱目》中說,金魚「自宋始有蓄者,今則處處人家養玩矣。」可見到16世紀末,飼養和玩賞金魚在我國已相當普及。飼養金魚的普及,為培養金魚新品種,創造了更有利的條件。盆養金魚,也大大方便了人們對金魚的觀察和研究。我們祖先對金魚優良品種的培育技術不斷改進(圖21)。張謙德在《硃砂魚譜》(公元1596年)介紹經驗說:「大都好事者養硃砂魚(金魚)亦猶國家用材然,蓄類貴廣,而選擇貴精。須每年夏間市取數千頭,分數十缸飼養。逐日去其不佳者,百存一二,並作二三缸蓄之。加意培養,自然奇品悉具。」這種大規模的精心選擇,從16世紀中葉到17世紀中葉的100年間,不斷培養出五花、雙尾、雙|臀鰭、長鰭、凸眼、短身等新品種。到19世紀,人們已經知道進行有意識的人工選擇。《金魚圖譜》(公元1848年)說:「咬子時雄魚須擇佳品,與雌魚色類大小相稱。」就是指金魚交配時,要選擇性狀大小相稱的種魚,有意識地育種,提高選擇育種效果。從公元1848年到1925年短短70多年中,又培育出黑龍眼、獅頭、鵝頭、望天眼、水泡眼、絨球、翻鰓、紫、藍、球鱗等10個品種。近年來,變異品種更多,估計達160多種。達爾文對這些事實非常注意,在《物種起源》中系統描述了中國關於金魚人工選擇的過程和原理。(圖22)