路得·布爾班克

路得·布爾班克是美國卓越的植物育種家,也是世界上最著名的植物育種家之一。在他一生半個多世紀的育種實踐中,培育了大量的果樹、蔬菜、花卉、林木以及其他農作物新品種,被人們稱為奇異的“植物魔術師”。

一、大自然的愛好者

一百多年前,在美國加利福尼亞州的聖羅薩城郊外有兩個小小的農場,農場的土地上生長著各種各樣的植物,有些植物是土生土長的“本地居民”,有些植物是“外國移民”,還有一些植物是“本地居民與外國移民的雜交後裔”。它們濟濟一堂,相處得非常融洽。春天,它們以千姿百態的花爭奇鬥豔;秋天,它們用豐碩香甜的果實競賽高低。在那些年月,誰要是到這兩個農場去觀光觀光,沒有不被這些奇花異果所陶醉的。

這兩個農場的主人是一位四十開外的中年人,他身材中等,容貌清秀,體格強壯,他的名字叫做路得·布爾班克。可以說,這兩個農場完全是他通過艱苦卓絕的勞動建立起來的,在這兩塊毗連的土地上,灑滿了他辛勤勞動的汗水,留下了他交叉縱橫的腳印。直到他逝世,整整50年間,他一直孜孜不倦地在這兩塊土地上辛勤地工作著。他以這些本地的和外地的植物為基礎,培育出了無數的前所未有的新奇植物。他就像魔術師變戲法那樣令人感到驚奇,因此人們稱讚他是“植物魔術師”。他的許許多多成就給美國和世界上的人民帶來了巨大的經濟利益。在植物育種史上,他不僅是美國的傳奇人物,也是世界著名的傳奇人物,一百多年來,一直為人們所稱道。

布爾班克於1849年3月7日生於美國東部馬薩諸塞州烏斯特縣蘭卡斯特鎮,他的祖先是英吉利蘇格蘭人。父親撒姆爾·布爾班克是一位農場主,為人勤勞、誠實,他有一個1200畝大的農場。農場位於蘭卡斯特鎮以北約5公裏的地方,小布爾班克就出生在這個農場裏。母親阿麗弗·布爾班克,共生了5個孩子,她比布爾班克的父親多活了許多年,壽命幾乎達到一百歲。她是一位仁慈的人,十分熱愛自然,有詩人的氣質,但同時又是一位極講求實際的人。布爾班克的父母一生都在不停地操勞,他的母親晚年就住在聖羅薩布爾班克的家裏,仍然經常參加勞動,並密切注意周圍發生的一切事情。布爾班克認為他誠實的父親、仁慈的母親和多才的姐姐是他一生中最大的鼓舞力量。尤其是對他的母親,布爾班克始終懷著深厚的感情,他認為他對花卉的熱愛是母親遺傳給他的。據說,布爾班克在嬰兒時期便喜歡花花草草。

布爾班克生長在鄉間,從小就對大自然產生了深厚的感情。在田野間采花,在陽光下嬉戲,陶醉於鳥兒的歌唱,是布爾班克和同齡的孩子們的天性和樂趣。布爾班克的堂兄對他的影響也很大,常和布爾班克住在一起,彼此親密無間,兩人常常在森林中漫遊。布爾班克從堂兄那裏學到了不少關於岩石、花卉和樹木的名稱。馬薩諸塞州的農村給年輕的布爾班克提供了大自然美的感受,也激發了他對自然界奧秘進行探討的興趣。他的科學素養也來自一倫叔父,他是一位科學家。通過科學家叔父,布爾班克會見了當時著名的自然科學家路易斯·阿格西斯。阿格西斯向他介紹了植物生長的複雜過程,如:植物要形成種子必須要有花粉進行授粉,而花粉是由昆蟲、鳥兒或田野的風授粉的。布爾班克完全被奇妙的大自然給迷住了。

布爾班克小時候體質比較弱,不能像其他孩子那樣去參加比較激烈的遊戲,如滑雪、溜冰等,他就經常幫助鄰居照看田間的玉米,或者玩一些普通的連字遊戲,即使是上學以後,布爾班克所向往的仍是到田間去尋找孩子們的樂趣,夏季采野花,冬季在胡桃林、樺木、櫟樹和鬆樹林中玩耍。他喜歡在他父親的農場勞動,特別是願意跟著父親坐在拉磚的牛車上往返於附近村鎮的田間大路上。

布爾班克在當地鄉下念了幾年書,後來進了蘭卡斯特學院。這是一所程度很高的預備學校。布爾班克很聰明,也愛學習,在這個學院裏從第一學期起他就一直名列在前十名優秀生的光榮榜裏。在這期間,布爾班克感到學習是愉快的,也是有用處的。在學院裏,布爾班克很喜歡繪畫,對機械和設計課程也特別感興趣。他的父親看到兒子的這些表現非常高興,斷定他會成為一位機械師。但是布爾班克的身體不適於進一步從事機械製造工作,工廠裏的櫟木細粉很快使他的健康受到損害。由於身體脆弱,他決定去學習醫學。如果不是他父親的去世,他很可能在一個醫科學校畢業成為一名醫生。但是父親的逝世改變了他的一切計劃,他在醫科學校的學業不得不中斷了。不過,他認為在機械方麵和醫學方麵所學到的知識並非無用,恰恰是機械的設計和製造方麵的知識對布爾班克以後在植物學中的首創性工作非常有用,而生理學、衛生學和醫學方麵的知識可以用來幫助布爾班克解釋他的植物試驗。

在布爾班克的少年時代,達爾文的思想在知識界和宗教界引起了很大震動。達爾文的《物種起源》一書在1859年出版之後,新英格蘭迅速地受到了這個新學說的影響,對這個學說展開了激烈的爭辯。在布爾班克的家中,這也是大人們經常談論和爭辯的內容之一。達爾文這本破除迷信和傳統觀念的巨著問世時,布爾班克隻有10歲,布爾班克正是在人們以極大的熱忱傳播這本書的思想的那些歲月長大成人的。達爾文在他的書裏,以前人的發現和自己親身考察過的大量事實證明:動物和植物不是上帝的特殊創造,而是在漫長的進化過程中逐漸發展起來的,一切生物都是進化的,各種生物的形態和結構雖然千差萬別,但所有生物都不過是偉大生命母樹上的一些分枝,人類本身也是進化鎖鏈上的一部分。

年輕的布爾班克深深地被這種嶄新的思想吸引住了,他很快地看出這種新思想所開辟出的廣闊前景。布爾班克寫道:“這本書不單鼓勵了我,也迫使我采取行動。它激起了我的幻想,使我洞察了植物界的情形,並且在我的心中引起了一種堅強的欲望,即到田野中去為書中僅僅提示的那些問題尋找答案。”

布爾班克從達爾文的著作中認識到,一切生物都是由低級類型進化而成的,因此物種不是固定不變的,而是可塑的,它們會順從環境的影響。於是布爾班克決定按照自己的理想去進行塑造植物的嚐試。

布爾班克從小熱愛自然,在親友的影響和多年學校教育中,培養了他對於科學的興趣和素養,童年時期在父親農場上從事農業、園藝和果樹種植方麵的工作,使他受到了具體而又富有成效的訓練。所以,他在盧能堡買了一塊100畝大的土地,開始種植蔬菜和培育種子。很快的,布爾班克取得了一些成就,為了滿足提早上市的需要,他找到了改良和栽培甜玉米的方法,用玉米和各種豆類進行了一些雜交試驗,他的園藝產品一般總是具有異乎尋常的品質。當時,他以一種新的好奇心研究了園中的每種植物以及田野和森林間的各種灌木、喬木和花草,他總是首先注意到它們的變異傾向。他看到一個物種的個體雖然有相同的地方,但是它們在花的形狀、顏色、大小和數目等各方麵常常是不同的。他準確地記錄了那些微小的變異,並且提出了一個很重要的問題:能不能應用這些變異來進一步培育出新的品種呢?

布爾班克在最初的一些試驗中獲得了不少的知識,為日後的植物育種打下了基礎。但是,布爾班克很快就發現,馬薩諸塞州嚴酷的自然條件限製了他努力從事的工作。短的生長季節和漫長寒冷的冬天妨礙了布爾班克對植物更多世代的觀察,他要把全部時間和精力都投入到植物育種工作中,希望一年中能看到兩代或三代植物,於是,布爾班克決定離開新英格蘭,搬遷到西部太平洋沿岸的加利福尼亞去。

非常幸運的是,1870年當布爾班克21歲時,他培育出了一個嶄新的馬鈴薯品種,這個豐產的新品種幫了他的大忙,賣馬鈴薯的錢足夠支付旅途的開銷了。當時在加利福尼亞發現了金礦,人們紛紛踏上淘金之路,布爾班克夾雜在淘金人流中奔向加利福尼亞,他卻是要在同一塊土地上攫取另一種不同的財富——培育對人類有益的各種新型植物,包括果樹、花卉、蔬菜、糧食作物、其他經濟作物乃至牧草。

火車經過十多天的長途運行,終於把布爾班克送到了加利福尼亞。布爾班克找到一塊他認為最滿意的地方,著手開展他的工作。他先是租了幾英畝地,創建了一個小苗圃,開始培育果樹苗。最初的工作是相當困難的,由於這個叫聖羅薩的地方當時是一個產麥區,當地農民並不知道那裏適於發展果樹,更不了解栽培果樹的巨大經濟利益。另外也由於果樹生長時間長,不可能在短期內結果,所以農民都不大習慣種植果樹而寧願種植穀物。布爾班克這個來自異鄉的陌生人在最初的日子裏,靠著他的頑強毅力和對工作一絲不苟的精神,度過了收入不景氣的難關。在十年之中,他終於打開了局麵,通過他的示範和宣傳,農民們逐漸認識了在這裏種植果樹的好處。另外還由於布爾班克能夠用各種植物做出一些非凡的事情以及他的誠實精神而逐漸獲得了人們的尊敬。布爾班克苗圃也從此名聞遠近。

1881年春天,布爾班克接受了一次提供兩萬棵李樹苗的訂貨。三月定購,同年秋季交貨,這樣的事情在當時還沒有一個人辦到過。但是,布爾班克憑著他的智慧和經驗,早已胸有成竹。他從市場上買來扁桃種子,因為扁桃種子萌發的速度很快,而其他核果類果樹種子則不可能萌發得那樣迅速。扁桃的實生苗可以用作李樹的砧木,在扁桃苗上嫁接李樹是相互親和的。布爾班克把扁桃種子播種到準備好的苗床內,不到兩周就萌發出來。到夏天,扁桃已長到一定的粗度,足以在上麵嫁接的時候,布爾班克雇用熟練的芽接工把李樹的芽子嫁接上去。經過10天左右,李樹的芽子與扁桃砧木很好地愈合在一起,這時,布爾班克把扁桃樹苗的頂梢折彎,由於扁桃苗頂端失去生長優勢,可以促使下麵接上去的李芽萌發,不幾天,每棵扁桃樹上的李芽都長出來了。布爾班克小心地把它們綁在扁桃樹幹上,長到30厘米高時再在接口上方把扁桃苗全部剪去。經過這樣的處理,李樹苗生長得很快,到8個月以後,所有的李樹苗全部達到了出圃的標準,兩萬棵李樹苗全部交給了訂戶。

兩萬棵李樹栽培成功的驚人事跡為布爾班克的信用作了有力的宣傳,也為他日後的植物育種工作起了廣告效果。在從事苗圃業中,布爾班克站穩了腳跟,來向他購買果樹苗的人越來越多。

隨著布爾班克事業的興旺發達,需要更多的土地。布爾班克買下聖羅薩穀中央一塊被人忽視的貧瘠的土地,決心改造它。通過排水和施肥,原來貧瘠的土地變得肥沃了,布爾班克就利用這塊土地培植果樹苗。他要把一生最美好的時間用來從事植物實驗和培育新品種,讓千千萬萬的植物為人類服務,他認為這才是對人類幸福貢獻了自己的力量。此後,布爾班克把主要精力投入到植物育種方麵來。從1885年起,在布爾班克以後的40年中,他一直在土地上從事塑造植物的實驗工作。

為了事業,布爾班克又買下了塞巴斯托堡農場。在聖羅薩農場和塞巴斯托堡農場,他栽植了各種各樣的植物,這些植物有的來自國內其他各州,有的來自別的國家,其數目可能多於世界上任何同樣大的一塊土地上曾經生長過的植物。布爾班克植物育種的方法要點就是通過雜交把久已分離的植物家係帶到一處,使它們的遺傳因素(即後來所稱的遺傳基因)發生聯係和結合。這樣,就把不同的遺傳因素包含在新的世代中,通過遺傳基因的分離和重組,有可能創造出新的變異類型,在大量的變異個體中挑選合乎人們所希望的,這就是培育植物新品種和新種的工作。由於布爾班克的辛勤勞動,於是,在他的實驗園地裏充滿了來自每一個大陸的植物,包括像中國、日本、朝鮮、菲律賓、印度、新西蘭、澳大利亞、哥倫比亞、巴西、智利、阿根廷、墨西哥、法國、西伯利亞、阿拉斯加、南非、北非等許多國家和地區。布爾班克的農場真正成了一個“世界植物園”,而無數新奇的植物也魔術般地被接二連三地培育出來。

布爾班克認為,植物育種就是“產生新的植物類型,以求改善人類的衣、食、住,並且創造有新香味和新顏色的花以便使生命更加美好。”布爾班克的一生,就是在為這一崇高理想而奮鬥。

二、全新植物類型的創造者

前麵已經提到,1872年布爾班克還在馬薩諸塞州的時候就培育過馬鈴薯新品種,那時他剛滿23歲。

馬鈴薯是當時美國東部各州廣泛種植的一種農作物,它的祖先是生長在智利的荒涼山坡上的野生馬鈴薯。這種馬鈴薯的繁殖完全依靠種子而不是依靠塊莖。在很早的時候,人們就已將野生馬鈴薯引入栽培,在漫長的歲月中,人工栽培已經使馬鈴薯不必再依靠種子來繁殖後代,而是直接用薯塊來繁殖。長此下去,馬鈴薯的種子就顯得沒有什麼重要意義了,栽培馬鈴薯的人平時也隻關心馬鈴薯薯塊的產量,而不管它是否開花結籽。

但是布爾班克作為植物育種家卻認為,在植物改良中,每粒種子都貯藏著它祖先的傾向,用播種種子獲得實生苗的辦法,可以改良馬鈴薯的現有品種。然而這需要極大的耐心。1862年和1863年布爾班克曾培育過馬鈴薯的實生苗,結果改進卻不大,但他並不灰心,繼續尋找機會。他注意到當時另一種廣泛栽培的“羅斯早熟”馬鈴薯很不容易產生一個種子球,而他卻以敏銳的眼睛無意中在自己的“羅斯早熟”馬鈴薯地裏發現了一個種子球!這是百年難遇的機會,布爾班克喜出望外,幾乎每天去看它,一直等待著這個種子球的種子長到成熟。終於,種子球完全長熟了,布爾班克取出種子,把這些包含了“羅斯早熟”馬鈴薯的豐富遺傳性的種子播在地裏,每一粒種子都萌芽了,生出了小葉,最後都長成茂盛的馬鈴薯植株。這些植株雖然都沒有開花結籽,但在它們的地下部分長滿了大大小小的塊莖。

晚秋,挖掘馬鈴薯塊的日子來到了,布爾班克小心翼翼地把每一株馬鈴薯挖出來,發現是一堆奇形怪狀的小薯塊,另一堆則薯塊較大,但芽眼極深,還有一些是紅色的,或是白色而粗糙的薯塊,也有一些是外皮白色而光滑。布爾班克果斷地拋棄了所有奇形怪狀、芽眼深的、薯塊雖大而不耐貯藏的品種,隻保留了兩塊表麵光滑、顏色發白,在各方麵都優於曾經見過的任何馬鈴薯的薯塊,把它繁殖成活下來。這株馬鈴薯的後代形成了一種新類型,這種新型馬鈴薯後來被人認為是舉世無雙的,值得用培育者的名字來命名,於是就把它叫做“布爾班克馬鈴薯”。

布爾班克馬鈴薯相當高產,同時品質相當好。這一新品種來得非常及時,在美國曆史上它是為拓荒者們設計的一種植物,對於美國這個當時正在成長的國家發生了很大的作用,在戰後重建家園的那些日子裏,這種馬鈴薯成了拓荒者們的主要食物。它的另一最大貢獻是使人們知道,改良植物的價值在於增加收獲量而不需要增加任何費用。

繼布爾班克馬鈴薯之後,布爾班克又育成了一些著名的李樹新品種,其中最早育成的是布爾班克李和薩摩李等。

那時布爾班克已遷居到加利福尼亞,一天,他偶然看到一篇關於一個美國水手在日本的漫遊記,書中提到那個水手吃過一種果肉紅色、品質優異的李子。這種紅色的李子吸引了布爾班克,他便請人專程去日本運回一批這種李苗。他把這些實生苗長出的枝條嫁接在金嶺農場較老的李樹上,使它們很快結了果。當時在日本廣泛流行的李樹繁殖方法是用種子,而不是像美國和歐洲國家那樣用嫁接法。所以,布爾班克手中的這些日本實生苗都具有混合的遺傳性,是雜交的產物。因此,收獲之後,在最好的兩棵中有一棵果實特別大,圓錐型,顏色紅而且外麵有白色的粉衣。無論是外貌、大小、滋味、香氣,這種果實都是非常悅人的。布爾班克非常喜歡它,因而很快使它成為一個極為可貴的新品種。後來,布爾班克把這種李介紹給美國農業部的果樹栽培專家,在專家的建議下,加利福尼亞很多地方開始栽培這種李,布爾班克的名字又一次被用來命名他所培育出的新品種。從此,布爾班克李以它獨特的外觀和品質著稱於世。在美國東部市場上尤其受到歡迎。

最好的兩棵之中的另一棵也結出了特殊的果實,它的果肉是紅色的,這正是那位美國水手在書中描述過,使布爾班克極為感興趣的那種。因為果肉紅色的李在歐洲李和美國李中是從未出現過的,另外,除了顏色,這種李還有一些特點,果形是圓球狀,平均直徑達5厘米,紅色的果皮上覆蓋著一層厚厚的淺藍色的粉衣。果實成熟時非常可口,適於鮮食,也可以用來做果凍和果醬。因為本身的紅色,所以做成果凍、果醬就不需要另加顏料了。布爾班克李和薩摩李都是布爾班克進行人工選擇培育的結果。

在核果類果樹中,櫻桃也是一種容易發生變異的果樹。同大多數果樹一樣,在培育新品種時,育種家必須利用實生苗。布爾班克深深地了解,植物變異傾向的存在是一件好事情,可以說,沒有變異,也就沒有育種工作。

櫻桃是一種與眾不同的果樹,它的果實成熟很早,常常是在初夏成熟,因為它的果實上市時間正是缺少水果的日子,所以它顯然具有特殊的經濟價值。櫻桃的果實雖然不及桃、李、杏的果實大,但它具有誘人的外觀:長長的果柄,鮮紅的或深紫色的果實,晶瑩細潤,玲瓏剔透,就像珍珠和瑪瑙一般,深受人們喜愛。

櫻桃是一種早熟的果樹,但是能不能在現有的櫻桃中選育出更加早熟的品種來滿足市場呢?布爾班克認為是完全有可能的。為此,他把從各個地區取得的櫻桃變種進行了雜交,這些變種來自俄國、日本、美國東部以及加利福尼亞。他先是用“早熟紫櫻桃”同“韃靼黑櫻桃”進行雜交,在以後的進一步雜交中,他又把俄國櫻桃、法國櫻桃、英國櫻桃和其他櫻桃的遺傳性添加進去,希望育成理想的櫻桃新品種。

當然,僅僅把早熟作為目標是不夠的,早熟的櫻桃還應當同時具有豐產、果粒大、品質好、適合運輸等特性才具有較高的商品價值。所以在選育櫻桃新品種時,必須注意到多種理想品質的結合,布爾班克的櫻桃選種目標,固然必須以早熟為第一位,但它還必須是果實大、顏色鮮豔、味道甜、抗性強(包括抗霜凍、抗病蟲、抗鳥害、抗日曬)、耐貯藏、耐運輸,同時還必須是豐產的。這裏已經是10個以上的優良性狀的結合了,而10個優良性狀的結合在它們後代出現的機會隻有一百萬分之一左右。所以,布爾班克必須進行大量的雜交試驗,從大量的實生後代中耐心細致地選擇。

經過多年實驗,布爾班克終於育成了巨型櫻桃。這是一種美觀、個大而豐產的品種,在一切性狀上無與倫比。它的成熟期比以往任何一種櫻桃還早熟兩星期,市場上根本沒有能同它競爭的品種。布爾班克的目標達到了,他是借著堅持不懈地年複一年地選擇那些表現早熟的實生苗而取得的。

無核李是布爾班克創造的又一個奇跡。一位著名的果樹栽培專家在布爾班克的李樹旁,切開一隻李的果實,那位果樹專家用刀子小心翼翼地盡可能避開果實中心以免碰到核,卻意外發現當刀子最後將李子切成兩半時竟沒有碰到任何阻礙!這就是布爾班克培育的一種無核李。他是怎樣創造了這個奇跡呢?

早先,布爾班克聽說有一種所謂沒有種子的李,生長在法國,法國人視為珍奇。1890年,布爾班克想辦法得到了這種李的一些接穗,他把接穗嫁接在一株李樹上,使它們結了果。果實是青藍色的,很小,隻有野漿果那麼大,味道也極酸,果肉鬆軟,無論生吃還是熟食都不適宜,樹的外表也其貌不揚,隻能算是一種雜亂多刺的灌木,談不上什麼價值。另外,這種李號稱“無核”,實際上隻能說是部分無核或核發育不完全。果實中含有相當大的種仁,種仁外麵有一層厚的核殼,半蓋著種仁。雖然這樣,布爾班克還是發現了可以用作育種的原始材料,通過雜交和選育,可以在後代中發展這種半無核的特性,從而培育出完全無核的新品種。

第二年,布爾班克用法國製果幹的李樹花粉以及其他李樹的花粉給“無核”野李授粉,得到了一些雜種實生苗,把這些雜種實生苗再行嫁接使它們提早結果。當然,在這些後代中果實是比野李增大了好多,但大都品質不理想,而且依然有核,其中極少數部分無核。布爾班克就用這些半無核的後代繼續實驗,以後進一步雜交的後代在各方麵都表現了某種程度的進步。布爾班克把來自無核李的實生苗仍然嫁接在老齡樹上,為了促使實生苗提早結果,這種方法是布爾班克經常采用的。就這樣,經過反複多代的雜交、培育和選擇之後,出現了很顯著的進展:果實的個兒增大了,品質提高了,果實中的核片由大變小。1904年,布爾班克由許多實生苗中得到了兩株李樹,這兩株李樹外觀良好,品質優良,產量很高,果實幾乎全是無核的。通過布爾班克前後近15年的辛勤勞動,最後終於在李的果實中除去了核。在布爾班克名為“勝利”的無核李中,殘餘的核無論在體積還是重量上,都不超過果實的千分之一。