袁隆平的水稻,范雲六的玉米

袁隆平的水稻,范雲六的玉米

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  轉基因真相之二十三:

  □記者楊青平

  

  9月19日,「雜交稻之父」袁隆平的超級雜交稻,單產又創紀錄,百畝連片,平均畝產926.6公斤。

  作物與作物比,如此高產的水稻卻不如玉米產量高,玉米的單產紀錄是畝產1400公斤。這是物種的種性決定的,水稻永遠趕不上玉米。

  院士與院士比,袁隆平是男的,在湖南農科院;范雲六是女的,在中國農科院;都是中國工程院院士,都是湖南人,都是81歲,常有科研交往;袁隆平家喻戶曉,范雲六鮮為老百姓所知。本篇著重介紹范雲六和她的玉米。

  范雲六是上世紀50年代留學蘇聯的生物學博士,80年代開始研究轉基因,中國最早的轉基因棉花、轉基因水稻都是她搞成的。之後,她又搞成了轉基因玉米,她的轉基因玉米並非高產型的,而是營養型的,卻不是人所共知的蛋白質、賴氨酸、維生素A等營養型,而是鮮為老百姓所知的植酸酶。了解了植酸酶的價值,才能了解范雲六的貢獻。須詳細介紹。

  先介紹植酸。植酸可以理解為「植物的酸」,幾乎每一種植物都含有植酸,植酸主要存在於子粒之中。植酸的學名叫「肌醇六磷酸」,顧名思義,是由1個肌醇、6個磷酸組成。肌醇是一種維生素,屬於B族維生素,是好東西;磷酸的價值在於磷,人體不可或缺,幾乎所有生化反應都需要磷參加。磷是如此重要,而植物中2/3的磷,以植酸的形式存在,植酸也因此而重要。可是,植酸卻不能被人和動物(豬、雞)消化吸收,因為人、豬、雞的腸胃裡沒有分解植酸的植酸酶。

  再說玉米。糧食短缺時,玉米主要給人吃;糧食豐富時,玉米主要給畜禽吃。中國的玉米,80%做了飼料;10%生產酒精;5%生產澱粉,主要用於製藥,我們吃的藥片,基本上是澱粉,藥物成分含在其中;5%給人吃,北方的農民喜歡喝玉米粥,城市裡的人喜歡吃玉米面饅頭,卻是染色的。我們吃的蛋奶肉,主要是玉米轉化的。畜禽光吃玉米也不行,營養不平衡,還要加豆餅、骨粉、魚粉以及各種礦物質、維生素、抗生素、益生菌、香味劑、甜味劑、鹽,這些原料按比例配成配合飼料。論營養平衡,人吃的不如豬吃的,豬吃的完全可以給人吃,人吃豬飼料肯定不會得「三高」,只是口味不習慣。配合飼料中的礦物質,最重要的是磷酸氫鈣,雞飼料中要加0﹒5%,牛飼料中要加1%,豬飼料中要加2%。作為礦物質,這些比例可謂不低,全國每年需要幾百萬噸,每噸價格幾千元。若不加磷酸氫鈣,豬、牛、雞就會缺磷、缺鈣,光吃不長。其實,玉米中就含有豐富的磷,可是卻以植酸的形式存在,不能被分解、消化、吸收,而被排泄。說到排泄,這又是一個大問題。畜禽糞便排到水裡,糞便中的植酸被細菌分解,釋放出磷,等於往水裡撒磷肥;畜禽糞便施到地里,糞便中的植酸被細菌分解,一部分被作物吸收,一部分隨著土壤徑流進入水域。此外,人的糞便也含有植酸,通過下水道也排到水域里了。我國的水域因此而肥,水藻、細菌因此而繁盛,在湖裡形成「綠潮」,在海里形成「赤潮」,耗奪水中氧氣,使魚類死亡。

  玉米中的植酸,不能帶來利,反而化為害,怎麼解決呢?還是要研究玉米的子粒。玉米在發芽時,子粒內有多種酶,其中一種酶可以把植酸分解為肌醇和磷酸,這種酶就取名為植酸酶。如果人和動物都吃發芽玉米,就不存在植酸不被分解的問題了,可是,玉米芽不是豆芽,怎麼能吃呢?繼續研究玉米的子粒,發現不發芽時也有植酸酶,只是量太少,不足以分解植酸。再研究別的作物的子粒,亦然。植物如此,那麼真菌、細菌呢?它們含的植酸酶多乎哉?經過篩查,發現一些麴黴菌可以不停地分泌植酸酶。於是,就像釀酒、釀醋那樣,利用麴黴菌發酵生產植酸酶,然後把植酸酶加到飼料里,畜禽吃下去以後,植酸酶在胃腸道里分解植酸。在發達國家,強制規定所有飼料必須添加植酸酶,既提高玉米利用率,又減少植酸排泄。在我國,則大力提倡植酸酶。然而,問題並沒有徹底解決,因為工廠化發酵生產的植酸酶,不如玉米子粒里的植酸酶活性強,所以只能分解玉米子粒的一部分植酸,雖然如此,已經減少了50%的磷酸氫鈣用量,從而降低飼料成本。

  現在說植酸酶。「一個基因一個酶」,這是分子遺傳學的定律,就是說有這個酶就一定有這個基因。麴黴菌分泌植酸酶,就一定有控制植酸酶的基因,把這個基因轉入玉米,玉米就可產生更多的植酸酶,那麼玉米的植酸就可以被自己的植酸酶所分解。范雲六院士所做的就是這個說起來簡單、做起來複雜的工作。用植酸酶轉基因玉米做飼料,基本上沒有植酸排泄,可以少用80%的磷酸氫鈣,從而大大降低成本。

  2009年,我國農業部批准推廣植酸酶轉基因玉米。前面說過,植酸酶轉基因玉米並非高產型品種,不過這不要緊,完全可以通過多次雜交,把植酸酶基因轉入高產玉米。這樣就與雜交稻好有一比。雜交稻占水稻總面積的50%,讓每個人都能吃上白米飯。如果植酸酶轉基因玉米也占玉米總面積的50%,就可以讓每頭豬都吃上好玉米,而且降低飼料成本,那麼我們每個人都可以吃上便宜的豬肉。

  植酸酶轉基因玉米目前還不能給人直接帶來好處,因為人是吃熟食的,熟了,植酸酶就失去了活性,就不能分解植酸。如果在微生物中篩選出耐高溫的植酸酶就好了,那就可以將其基因轉入所有作物。

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