他领导的小麦育种组与墨西哥国家农业研究所合作,于1955年又开始以培育矮秆或半矮秆的、更丰产和抗锈病的小麦品种为目标的育种计划。博劳格使用的矮秆亲本,是沃格尔提供给他的日本矮秆小麦农林10号。这个材料秆矮粗壮,耐肥抗倒伏。开始他利用日本矮秆小麦作母本,与自己育成的抗锈病丰产品种杂交,经选育获得了新的矮杆后代。然而,由于母本不抗锈病,未能达到目的。
博劳格经过分析,决定用自己育成的抗锈病丰产的品种作母本,用矮秆耐肥的日本矮秆小麦作父本,这次杂交的后代表现既抗锈病,又耐肥水,而且分蘖也多,单株穗数超过原来的品种,并且株高不超过90厘米。
博劳格培育小麦新品种还有一个独特方法,那就是异地穿梭育种。他在墨西哥南部的察平戈和北部的奥布雷贡各设一个育种站,这两个育种站相距1000千米以上,气候条件截然不同,察平戈海拔2000米,气候凉爽,雨量充沛;而奥布雷贡则位于气候炎热、半干旱沙漠地区的亚基河河谷。这样,可以一年种植两代小麦,在奥布雷贡春播,收获后赶到察平戈夏播。实践证明,用这种方法培育小麦品种,不但大大缩短了育种年限,而且育成的品种适应性很广。
由于博劳格采用了合适的杂交方式和独特的异地穿梭育种方法,经过几年的辛勤选育,于1962年育成了第一批矮秆小麦,如皮梯克62、拜尼莫62等。1963年在墨西哥大面积种植获得高产,每公顷产量达到7005~7995千克,当时的高秆品种产量为每公顷4500千克。
1964年联合国粮农组织在墨西哥成立了国际玉米小麦改良中心,博劳格担任小麦计划负责人,继续他的矮秆小麦育种。他选用具有丰产性和抗锈病的矮秆品种进行杂交,陆续育成用现代化设备收割小麦一系列高产、抗病、适应性广的矮秆小麦品种,如伊尼亚66、诺罗伊斯特66、索诺拉64、阿兹特卡67等等。这些品种在墨西哥推广,使墨西哥全国小麦平均每公顷产量达3000千克,比1962年每公顷产1800千克增产67%。
矮秆小麦不仅使墨西哥小麦产量大幅度增加,而且在世界上许多国家迅速扩大种植,增产效果明显。矮秆小麦之所以能在这么多国家种植并获得增产,原因就是它们是经过异地穿梭育种培育成的,具有广泛的适应性。
印度从1965年从墨西哥引种矮秆小麦试种成功,1966年进口18000吨种子用于推广,至1972年全国小麦总产达272.2亿千克,1982年超过353.8亿千克,而在1967年时仅为108.9亿千克。
巴基斯坦和土耳其在1967年由墨西哥进口的矮秆小麦的种子比印度的还多,分别是42000吨和22550吨,两国均取得小麦增产。1967年以后,阿根廷、孟加拉国、巴西、智利、埃及、危地马拉、伊拉克、意大利、肯尼亚、摩洛哥、葡萄牙、西班牙、阿富汗、叙利亚、突尼斯等国家都成功地引种了墨西哥矮秆小麦,使得小麦产量大幅度提高。
当时,世界上所说的“绿色革命”,就是指的矮秆小麦的育成、传播和普遍获得高产的事实,博劳格被称为“绿色革命之父”。
中国从1972年从墨西哥引进矮秆小麦,1978年种植面积达33.3万公顷。后来因此批矮秆小麦不抗赤霉病等原因,种植面积下降,但迄今在云南和新疆等地,还有从墨西哥引进的矮秆小麦在生产上应用,年种植面积约4万~4.6万公顷。
与墨西哥矮秆小麦在世界上推广的同时,矮秆小麦育种也在许多国家掀起高潮,在小麦育种界称之为小麦矮化育种。由于小麦矮化育种的普及,世界上育成的小麦新品种的茎秆普遍降低了约20厘米,甚至更多,从而增强了抗倒伏能力,并提高了产量。
基因番茄
加州基因公司耗时8载、耗资2000万美元而研究生产出这种取名为“美味”的番茄。美国联邦食品和药物管理局1994年5月18日正式批准利用基因技术改造的番茄上市,并且不须有特别的标明。该公司运用他们获得专利的生物基因技术,将番茄中引起腐烂的基因加以复制再重新以颠倒的方向注回番茄,因而中止了番茄内的腐烂过程。这种技术可以运用在任何农作物上面,也可以将其中任何不佳的特质除掉。由于这种番茄不易腐烂,可留在番茄架上成长更长时间,充分吸收阳光,完全成熟之后再运到市场销售,能保存良久,并仍然具有“夏日成熟的滋味”。
一些反对人士则称这种番茄为“怪种番茄”,他们主要反对政府不要求市场特别注明这种番茄来警告民众的作法。
转基因棉花
美国孟山都公司把苏云金杆菌基因插入棉花植株获得了转基因棉花植株,经与农业研究局和一些大学科学家连续两年的田间试验,防治虫害效果良好。
孟山都公司研究用的材料是苏云金杆菌的不同菌株HD-1和HD-73基因和商业棉花Coker312。孟山都公司与美国农业局和大学的科学家进行协作,1990年选择了7个点,1991年6个点,对这种转基因棉花作了户外对照试验,几乎消灭了烟青虫、棉铃虫等害虫。1990年试验结果表明,苏云金杆菌棉花植株的虫害损失不到1%,比喷洒农药的常规植株的虫害还小。1991年是重复试验,试验了来自4个转基因系的12万棵苏云金杆菌棉花植株,结果也令人相当满意。
1990年美国亚利桑那州试验田上收获的HD-1转基因棉的纤维质量与Coker312的相同,但前者的纤维比后者的较粗糙,纤维长度和弹性相当,两种棉花都有较强的纤维。孟山都公司正在与5家种子公司协作,把苏云金杆菌菌株与种子公司的最佳棉花进行逆代杂交,以改进棉纤维质量。
转基因大豆
1996年春,美国伊利诺伊西部许多农场主将种植一种大豆新品种,这种大豆是移植了矮牵牛的一种基因。这个新大豆品种可以抵抗杀草剂草甘膦(毒滴混剂)。草甘膦会把普通大豆植株与杂草一起杀死。
遗传工程有希望使粮食更有利于人健康、更可预测收获、少用合成杀虫剂和提高用水的效率。遗传工程取得的成果称为“转基因”产品,首先上市的是小宗商品,像上超级市场保鲜番茄和干酪生产中使用的一种细菌生产的酶。这种酶以前不得不以牛的胃中提取。转基因技术将终于走出实验室和试验田,进入像玉米、大豆和棉花作物的日常耕作。
微型马铃薯
英国尼克森种子公司向世界商业性地推出了微小块茎马铃薯种薯。他们在罗斯维尔的温室里用化学生长调节素,培育出矮化植株,并经一系列的处理,使一年可收多茬。10平方米温室一年可产10万只微小马铃薯,其重量不过百余千克,却抵得上几吨种薯。可种植2×104平方米土地。其大者不过10~15毫米,中者8毫米~10毫米,小者仅5毫米~8毫米。微小块茎种植的马铃薯可长成正常植株,并结出35毫米~55毫米规格均匀的中等块茎。既利包装,又利运输和食用。目前已推广到许多国家。