二、全新植物类型的创造者
前面已经提到,1872 年布尔班克还在马萨诸塞州的时候就培育过马铃薯新品种,那时他刚满 23 岁。
马铃薯是当时美国东部各州广泛种植的一种农作物,它的祖先是生长在智利的荒凉山坡上的野生马铃薯。这种马铃薯的繁殖完全依靠种子而不是依靠块茎。在很早的时候,人们就已将野生马铃薯引入栽培,在漫长的岁月中, 人工栽培已经使马铃薯不必再依靠种子来繁殖后代,而是直接用薯块来繁殖。长此下去,马铃薯的种子就显得没有什么重要意义了,栽培马铃薯的人平时也只关心马铃薯薯块的产量,而不管它是否开花结籽。
但是布尔班克作为植物育种家却认为,在植物改良中,每粒种子都贮藏着它祖先的倾向,用播种种子获得实生苗的办法,可以改良马铃薯的现有品种。然而这需要极大的耐心。1862 年和 1863 年布尔班克曾培育过马铃薯的实生苗,结果改进却不大,但他并不灰心,继续寻找机会。他注意到当时另一种广泛栽培的“罗斯早熟”马铃薯很不容易产生一个种子球,而他却以敏锐的眼睛无意中在自己的“罗斯早熟”马铃薯地里发现了一个种子球!这是百年难遇的机会,布尔班克喜出望外,几乎每天去看它,一直等待着这个种子球的种子长到成熟。终于,种子球完全长熟了,布尔班克取出种子,把这些包含了“罗斯早熟”马铃薯的丰富遗传性的种子播在地里,每一粒种子都萌芽了,生出了小叶,最后都长成茂盛的马铃薯植株。这些植株虽然都没有开花结籽,但在它们的地下部分长满了大大小小的块茎。
晚秋,挖掘马铃薯块的日子来到了,布尔班克小心翼翼地把每一株马铃薯挖出来,发现是一堆奇形怪状的小薯块,另 一堆则薯块较大,但芽眼极深, 还有一些是红色的,或是白色而粗糙的薯块,也有一些是外皮白色而光滑。布尔班克果断地抛弃了所有奇形怪状、芽眼深的、薯块虽大而不耐贮藏的品种,只保留了两块表面光滑、颜色发白,在各方面都优于曾经见过的任何马铃薯的薯块,把它繁殖成活下来。这株马铃薯的后代形成了一种新类型,这种新型马铃薯后来被人认为是举世无双的,值得用培育者的名字来命名,于是就把它叫做“布尔班克马铃薯”。
布尔班克马铃薯相当高产,同时品质相当好。这一新品种来得非常及时, 在美国历史上它是为拓荒者们设计的一种植物,对于美国这个当时正在成长的国家发生了很大的作用,在战后重建家园的那些日子里,这种马铃薯成了拓荒者们的主要食物。它的另一最大贡献是使人们知道,改良植物的价值在于增加收获量而不需要增加任何费用。
继布尔班克马铃薯之后,布尔班克又育成了一些著名的李树新品种,其中最早育成的是布尔班克李和萨摩李等。
那时布尔班克已迁居到加利福尼亚,一天,他偶然看到一篇关于一个美国水手在日本的漫游记,书中提到那个水手吃过一种果肉红色、品质优异的李子。这种红色的李子吸引了布尔班克,他便请人专程去日本运回一批这种李苗。他把这些实生苗长出的枝条嫁接在金岭农场较老的李树上,使它们很快结了果。当时在日本广泛流行的李树繁殖方法是用种子,而不是像美国和欧洲国家那样用嫁接法。所以,布尔班克手中的这些日本实生苗都具有混合的遗传性,是杂交的产物。因此,收获之后,在最好的两棵中有一棵果实特别大,圆锥型,颜色红而且外面有白色的粉衣。无论是外貌、大小、滋味、
香气,这种果实都是非常悦人的。布尔班克非常喜欢它,因而很快使它成为一个极为可贵的新品种。后来,布尔班克把这种李介绍给美国农业部的果树栽培专家,在专家的建议下,加利福尼亚很多地方开始栽培这种李,布尔班克的名字又一次被用来命名他所培育出的新品种。从此,布尔班克李以它独特的外观和品质著称于世。在美国东部市场上尤其受到欢迎。
最好的两棵之中的另一棵也结出了特殊的果实,它的果肉是红色的,这正是那位美国水手在书中描述过,使布尔班克极为感兴趣的那种。因为果肉红色的李在欧洲李和美国李中是从未出现过的,另外,除了颜色,这种李还有一些特点,果形是圆球状,平均直径达 5 厘米,红色的果皮上覆盖着一层厚厚的浅蓝色的粉衣。果实成熟时非常可口,适于鲜食,也可以用来做果冻和果酱。因为本身的红色,所以做成果冻、果酱就不需要另加颜料了。布尔班克李和萨摩李都是布尔班克进行人工选择培育的结果。
在核果类果树中,樱桃也是一种容易发生变异的果树。同大多数果树一样,在培育新品种时,育种家必须利用实生苗。布尔班克深深地了解,植物变异倾向的存在是一件好事情,可以说,没有变异,也就没有育种工作。
樱桃是一种与众不同的果树,它的果实成熟很早,常常是在初夏成熟, 因为它的果实上市时间正是缺少水果的日子,所以它显然具有特殊的经济价值。樱桃的果实虽然不及桃、李、杏的果实大,但它具有诱人的外观:长长的果柄,鲜红的或深紫色的果实,晶莹细润,玲珑剔透,就像珍珠和玛瑙一般,深受人们喜爱。
樱桃是一种早熟的果树,但是能不能在现有的樱桃中选育出更加早熟的品种来满足市场呢?布尔班克认为是完全有可能的。为此,他把从各个地区取得的樱桃变种进行了杂交,这些变种来自俄国、日本、美国东部以及加利福尼亚。他先是用“早熟紫樱桃”同“鞑靼黑樱桃”进行杂交,在以后的进一步杂交中,他又把俄国樱桃、法国樱桃、英国樱桃和其他樱桃的遗传性添加进去,希望育成理想的樱桃新品种。
当然,仅仅把早熟作为目标是不够的,早熟的樱桃还应当同时具有丰产、果粒大、品质好、适合运输等特性才具有较高的商品价值。所以在选育樱桃新品种时,必须注意到多种理想品质的结合,布尔班克的樱桃选种目标,固然必须以早熟为第一位,但它还必须是果实大、颜色鲜艳、味道甜、抗性强
(包括抗霜冻、抗病虫、抗鸟害、抗日晒)、耐贮藏、耐运输,同时还必须是丰产的。这里已经是 10 个以上的优良性状的结合了,而 10 个优良性状的结合在它们后代出现的机会只有一百万分之一左右。所以,布尔班克必须进行大量的杂交试验,从大量的实生后代中耐心细致地选择。
经过多年实验,布尔班克终于育成了巨型樱桃。这是一种美观、个大而丰产的品种,在一切性状上无与伦比。它的成熟期比以往任何一种樱桃还早熟两星期,市场上根本没有能同它竞争的品种。布尔班克的目标达到了,他是借着坚持不懈地年复一年地选择那些表现早熟的实生苗而取得的。
无核李是布尔班克创造的又一个奇迹。一位著名的果树栽培专家在布尔班克的李树旁,切开一只李的果实,那位果树专家用刀子小心翼翼地尽可能避开果实中心以免碰到核,却意外发现当刀子最后将李子切成两半时竟没有碰到任何阻碍!这就是布尔班克培育的一种无核李。他是怎样创造了这个奇迹呢?
早先,布尔班克听说有一种所谓没有种子的李,生长在法国,法国人视
为珍奇。1890 年,布尔班克想办法得到了这种李的一些接穗,他把接穗嫁接在一株李树上,使它们结了果。果实是青蓝色的,很小,只有野浆果那么大, 味道也极酸,果肉松软,无论生吃还是熟食都不适宜,树的外表也其貌不扬, 只能算是一种杂乱多刺的灌木,谈不上什么价值。另外,这种李号称“无核”, 实际上只能说是部分无核或核发育不完全。果实中含有相当大的种仁,种仁外面有一层厚的核壳,半盖着种仁。虽然这样,布尔班克还是发现了可以用作育种的原始材料,通过杂交和选育,可以在后代中发展这种半无核的特性, 从而培育出完全无核的新品种。
第二年,布尔班克用法国制果干的李树花粉以及其他李树的花粉给“无核”野李授粉,得到了一些杂种实生苗,把这些杂种实生苗再行嫁接使它们提早结果。当然,在这些后代中果实是比野李增大了好多,但大都品质不理想,而且依然有核,其中极少数部分无核。布尔班克就用这些半无核的后代继续实验,以后进一步杂交的后代在各方面都表现了某种程度的进步。布尔班克把来自无核李的实生苗仍然嫁接在老龄树上,为了促使实生苗提早结果,这种方法是布尔班克经常采用的。就这样,经过反复多代的杂交、培育和选择之后,出现了很显著的进展:果实的个儿增大了,品质提高了,果实中的核片由大变小。1904 年,布尔班克由许多实生苗中得到了两株李树,这两株李树外观良好,品质优良,产量很高,果实几乎全是无核的。通过布尔班克前后近 15 年的辛勤劳动,最后终于在李的果实中除去了核。在布尔班克名为“胜利”的无核李中,残余的核无论在体积还是重量上,都不超过果实的千分之一。
布尔班克无核李的育成是当时举世无双的成就。这项工作是相当困难的,因为“无核”这一特性是与生物体本身的愿望背道而驰的。生物生存的目的——如果说它有目的的话——是为了种子,为了传宗接代。果树在春天开出美丽的花,并不是为了招徕人们去观赏,而是在召唤昆虫替它们传粉, 通过传粉而生长种子。它们在种子的外面长着甜蜜的厚厚一层果肉,一方面是保护里面的种子,另一方面又是在召唤人们和鸟兽替它传播种子。核果类果树果实内的种子并不多,一个果实里面只有一粒,李也是这样。但是人的需求与生物本身的需要往往是不一致的,“无核”,对于李树本身有害,但人类却非常欢迎它,并希望发展它。布尔班克培育无核李,就是希望植物服务于人类,在选育过程中,他必须要逆着果树固有的遗传性,发展和积累植物变异的倾向;这是困难之一。另外,正如在培育其他果树时所遇到的问题一样,人们对李的需要除无核而外,还要求它丰产,果实硕大,外观动人, 味道鲜美,或适于制干,或适于生食,这就需要把无核特性与这些众多的特性结合起来。如果只管发展无核这一特性,而置其他特性于不顾,同样也是无的放矢。所以布尔班克实际上要克服两种遗传倾向:一方面,他要克服李的传统的生长核的倾向,另一方面他又要克服野生李缺乏优良栽培性状的倾向。
然而,尽管这项工作的困难性是如此之大,但是由于布尔班克对于植物遗传变异性的深刻认识和坚持不懈地实验,目的终于达到了。他不但育成了“胜利”无核干用李,还育成了名为“奇迹”的无核李,这些无核李构成了李树的一个新族。
无核李的育成无疑会受到消费者的欢迎,这是从人们的常识和习惯上可以清楚地了解到的,因为李的核对食用者毫无用处。也正因为如此,培育无
核李才具有极大的经济价值。但是布尔班克认为培育无核李还有另一方面的理由,这是从果树本身考虑的。果树要生长种子外面的硬壳是相当费营养的, 生长李核、桃核、杏核硬壳的坚实材料比生长果肉的材料要多几倍,甚至几十倍。因此,核果类果树在开花授粉结籽之后,都有一个相当长的硬核期, 在这个时期里,树体的营养物质要供给果实生长那个硬核,因而果肉就不能生或生长很慢,必须等到核长好以后,才能重新使果实生长肥大。所以,可以预测到,如果其他条件都一样,那么一株结无核果实的树在产量上至少会比一株结有核果实的树大两倍。正因为这样,所以布尔班克把培养无核李这一巧夺天工的工作叫做“教导植物节约的一个实验”。
桃是一种色、香、味俱美的果实,但美中不足的是桃外面往往生有密密的绒毛,这些绒毛也许是为了抵抗昆虫、病菌的袭击而生成的,对桃本身是有利的,但吃桃的人大多不喜欢。有些神经敏感的人见了毛就不寒而栗,就像见了老鼠和蛇那样可怕。因此,去掉桃果上的绒毛似乎是人们的一种愿望。
有一位种果树的人对布尔班克说:“布尔班克先生,您为什么不除去桃上的绒毛呢?只要您能除去那层绒毛,我们大家会捐款为您建造一个纪念碑。”
布尔班克回答说:“在你我出世的千万年之前,自然已经除去了桃上的绒毛了。您知道的油桃就是这样没有毛的桃。”
“但油桃是完全不能算桃的”,对方反对说,“如果油桃能叫做桃的话, 那它也只是一种失去了美味的桃。我们要的是一种无绒毛的真正的桃,能保留桃的真滋味。”
“好吧,既然这样,我想用不了很久就能满足您的要求。”布尔班克诙谐地回答说,“我把我的实验推进一两步,然后我就准备向您要那个纪念碑了。”
桃和油桃是“堂兄妹”,它们的树形和果实外貌极相似,血缘也很相近, 在自然界它们甚至可以互相转变,在有毛桃的后代中有时偶尔会出现一个结光皮果实的植株。正因为如此,所以布尔班克认为桃的祖先类型应当是油桃, 即光皮桃,只是在很早以前光皮桃发生芽变或突变才产生了有毛的桃,现今的桃就是那种有毛桃繁衍的后裔。
桃和油桃很容易杂交,在果园中,这种“堂兄妹”的联姻蜜蜂就可以帮忙。布尔班克在 1895 年用白油桃的花粉给“穆尔”桃授粉。白油桃有一种优美的香气,个儿大,核也大,果肉是白色的,它有光滑的果实,但吃起来太酸;而穆尔桃很甜,有坚实的黄色果肉,核很小,离核。布尔班克希望把白油桃和穆尔桃的优良特性综合在一起,使果实既香甜爽口又把绒毛去掉。经过五六代的培育,布尔班克终于又达到了目的,培育出一系列优良的光皮桃品种,“优质桃”、“国桃”、“丰产桃”就是其中的优秀成员。布尔班克这样描述“丰产桃”:
“这种桃是健壮的,每一季它都满满地结了一树甜美无比的果实。这种桃是白皮的,上面有许多美丽的斑点和深红与浅红色的阴影,果肉呈浅柠檬黄色,由穆尔桃的较深颜色和油桃的白色混和而成。这种桃有一种不可形容的美味,胜过一切其他的桃。”
如果说,布尔班克培育光皮的桃还不算稀奇的话,那么他培育世界上从来没有过的“李—杏”新种,会使任何人感到惊讶。
李和杏是两个截然不同的物种,布尔班克清楚地知道李和杏在一般情况
下互相授粉是不能结果的。但他认为,植物改良可以达到的程度是没有限度的,只要有勤劳的手和活泼的头脑,植物改良的巨大可能性就会变为现实, 物种之间不存在不可逾越的遗传鸿沟。
布尔班克使李和杏进行了杂交,他把李的花粉撒在杏花上,也把杏花的粉撒在李花上。但是,这个试验很久没有进展,大自然的规律仿佛在对他说: 这个努力是徒劳的。然而正当布尔班克对取得成功感到无望的时候,自然却又在他的面前展现了一线光明。他发现了几棵杂种实生苗,混生在一群实生苗中,这些杂种苗是日本李的花接受了各种杏树花粉所产生的种子长出来的。布尔班克仔细察看了它们,根据叶子、树皮、芽子的情况看,既不同于母本李树,又不同于父本杏树,尤其是幼树的根更是如此。杏树的根是鲜红色的,李树的根是黄、浅黄或白色的,而杂种实生苗的根呈现出各种深浅不一的红色,表现了李和杏的混和性状或中间类型。当布尔班克把它们嫁接在较老的李树上以后,其中几株居然结了大量品质优良的果实,特别令人惊奇的是有一棵树的结果好到足以令布尔班克坚信:只要这株树支持得起,枝条上简直从上到下可以挂满李—杏果实。
这种李—杏果实既不是李,也不是杏,杏的果实表面有一层细的绒毛, 而李的果实皮是光滑的,但上面有一层白色或浅蓝色的粉衣。李—杏果实兼有两种果实的特点,不只具有杏那样的天鹅绒般的动人表皮,而且在这些细密的绒毛下面覆盖并保护着像李那样娇嫩的蓝色果粉,使这种新水果不仅色彩动人,而且增添了优美的风韵。
1901 年布尔班克在布法罗城展览会上展出了几种李—杏果实,引起了参
观者极大兴趣。1903 年 5 月 24 日,展览会颁发给布尔班克一枚特别金质奖章,这是过去完全没有先例的。虽然当时李—杏杂交还不是一种完美无缺的果实,但不少果树种植者已决定引入栽培,1906 年李—杏果被引入澳大利亚,在南半球种植开来。
以后,布尔班克通过进一步杂交、选择和培育,获得了更为优良的品种, 其中有一个品种叫“一品果”,这是布尔班克在 1911 年选育出的,当时种植面积很广。“一品果”的树很强壮,即使在杏树不能结果的地方,它也年年获得丰收。它的果实又非常漂亮,圆球形、粉红色或浅红色、果肉坚实、蜜黄色、丰满、有芳香、甜美可口。同年,布尔班克还培育出了名为“胜利果” 和“皇冠果”的两个李—杏杂种果,都表现了异常优良的品质。
一个崭新的品种就是这样被培育出来了。这些李—杏杂种成为桃李大家族中的一个新族。布尔班克认为,李—杏杂种恰好是在 19 世纪末和 20 世纪初出现的一个新种,它预示了果树育种的一个新时代。
栗树是一种高大的乔木,从种子播种到开花结果一般需要 7 至 8 年。在布尔班克塞巴斯托堡农场里却生长着这样一些栗树,与其说它们是树,不如叫它们是一种灌木,但在这些低矮的灌木上,结满了一丛一丛的果实。这就是布尔班克育成的栗树新品种。这些小树不到一米高,但它们所结的坚果大而饱满,滋味香甜。这些小树是那些高大的板栗树上的种子长出来的,种子萌发后只经过 6 个月就开始结果,简直就像玉米和小麦一样。它们似乎完全忘记了栗树家庭的传统,它们的结果是如此之早,如此之多。那么,布尔班克是怎样培育出这些半年就结果的“神童”的呢?
早在布尔班克还是孩提的时候,他在家乡的树林中就常常看到美国本地栗树之间有很大的变异性。同时他还注意到尽管这些树并排生长在一起,结
的果实却迥然不同。后来在加利福尼亚进行植物实验时,儿时的记忆在布尔班克脑海里唤起了这样一种想法:这种内在的变异的倾向可以为植物育种提供异常的机会。他并且想到,用最好的土著植物同外国植物杂交也许会有更大的好处。1884 年底,他由日本进口了 25 颗栗子,这种栗子称为巨型栗。这些实生苗长出来以后,布尔班克惊奇地发现它们具有奇怪的生长习性:植株矮小,结果早。等到日本栗苗长到开花的时候,布尔班克用它和其他三种栗杂交,这三种栗一种是欧洲栗,两种是美洲栗,产生的杂种又依次经过了多次杂交。到最后,杂种的家谱中混有不同栗树的遗传成份。这种复合和重复的杂交方法,使杂种实生苗有可能综合各种栗的优良遗传特性,其中最引人注目的是早结果和不断结果的习性。
布尔班克通过选择,选出了一些优良的实生苗,从上面剪取接穗,嫁接在大的栗树上,让它们经受考验。有些接穗在嫁接 6 个月后就生出了坚果,
杂种的果实重达 28 克,直径 5 厘米,在一个壳斗中有 6—9 个果实。不单是许多栗树杂种实生苗显示出了这种惊人的早熟性,而且其中一些还显示了不断结果的倾向。在同一棵栗树上,几乎全年都可以看到花和成熟的坚果。在同一树上每个季节都长出雄花和雌花,通过给雌花授粉,不久,在雌花的部位就出现了幼果,所以花和果实会逐月地依次相继出现,而一般的栗树只能在固定的季节开花结果。
布尔班克培育的这种果实特别大,结果特别早的奇异板栗树,还有另外一种特性,就是它对于疫病的高度免疫能力。在美国栗树栽培史上曾经发生过一件不幸的事情,在本世纪初,发生了一种病害,感染此病的美国栗树大批大批地死亡。这是一种真菌引起的病害,名叫“栗树疫病”。美国本土的栗树不具有免疫力,造成了栗园的大量毁灭,不到十年时间,美国栗树有 80
%得病死亡。布尔班克培育的杂种栗,其中有日本栗的血统,而日本栗对这种疫病是具有高度抗体的。所以布尔班克认为,失去美国土著栗树是一种不幸,但这种不幸可以补偿,新的栗树林会紧随疫病之后而出现,为了重建栗园,杂种栗树可以提供巨大的便利,因为它们不仅对疫病有较强抵抗力,而且结果早,可以很快恢复生产,满足市场需要。
玉米,这种号称“美洲作物之王”的作物在美国占有极其重要的地位。它比起小麦和马铃薯来,无论是种植面积还是总产量都要多得多,在布尔班克生活的时代,美国就大量出口玉米,同时也出口吃玉米而长成的牛肉和猪肉。但是玉米这种作物的祖先却是一种微不足道的野草,原来生长在墨西哥的南部和中美洲,名叫“大刍草”。大刍草和今天的玉米有着很近的血缘关系,很容易杂交,它们在自然情况下发生杂交后产生的后代叫做“劣玉米”。
玉米是一种容易产生变异的植物,布尔班克曾用野生玉米的祖先进行了实验,探讨栽培玉米的起源。较早的一些实验是在 1870—1872 年进行的,他培育过一种特别早熟的甜玉米,不过这种早熟玉米是他通过使玉米种子提前萌发而得到的。另外,他也用黄玉米、早熟玉米和甜玉米杂交,育成了早熟、黄色有甜味的玉米。虽然后来由于搬家使这些试验中断,但他在玉米杂交育种中获得了不少宝贵的遗传学方面的知识。
栽培玉米由于杂交或遗传基因的突变,常常产生一些变异的类型。例如布尔班克在 1908 年由法国引进的“四色玉米”就是这样,这种玉米的叶子呈现黄、白、深红和绿色的条纹。布尔班克推测,“四色玉米”可能是普通绿叶矮生玉米同日本那种叶子斑驳的玉米杂交的产物,他决定用“四色玉米”
作进一步的培育选择工作。他在这种玉米的一群后代中选择了最好的一棵, 并且由它所结的三个果穗中种出了六百株玉米,在第二代中有三分之一像亲本“四色玉米”,其余三分之二又回到了日本斑纹玉米的类型。
布尔班克在那三分之一的四色玉米中又选择了最好的植株,从这些植株上取了一些细枝,用扦插法育成了一大片玉米。他采用人工传粉的方法防止其他别的花粉授粉。这些玉米都结了种子,布尔班克在后代中得到了大量的四色玉米,说明这一性状已经稳定地遗传下来了。但是他在许多棵比较纯的四色玉米中也发现了两棵与众不同,它们的叶片大大地加强了生长各色条纹的倾向,由此产生了一个品种,称为“多色玉米”。这种玉米除了黄、白、绿、红四种颜色之外,还出现了青铜色和巧克力色的条纹。条纹排列的样式也远比其他所有四色玉米植株更加美丽。布尔班克由这些植株结的种子中,进一步选育了叶片上有六色美丽条纹的另一类玉米,命名为“彩虹玉米”。这个品种是尽善尽美的,繁殖很容易,每年只在条纹最均匀、颜色最鲜
艳、大小一致和早熟的植株上选留种子播种就行了。它可以准确无误地生长形态一致、颜色鲜艳如彩虹的叶子。这一品种的价值在于不但具有悦目的外表,从而加入到观赏植物的行列中去装点庭院,而且仍然生产玉米棒子,为人们提供可食的产品,因此颇受人们的重视和喜爱。
在布尔班克魔术师般的培育成果中,还有许许多多,如:沙斯塔雏菊, 可以做为美丽的观赏花卉,无刺仙人掌。为人们提供独特味道的果品原料, 白色黑莓和无刺黑莓、奇异胡桃和皇家胡桃、芬香水芋和芳香马鞭草、变色石竹和巨型孤挺花,这些都是布尔班克多年热心工作、耐心等待和明智选择的结果,为人们生活增添了很多实际的收益。