王志明
看過(guò)《西游記》的人,都知道孫悟空分身有術(shù),從身上拔下一撮毫毛,只須用嘴輕輕一吹,就會(huì)立即變成許多小猴子。不過(guò)那只是神話。而現(xiàn)代生物科學(xué)的嬌兒——試管植物,才真是“分身有術(shù)”呢。說(shuō)起來(lái)會(huì)令你難以置信,如今植物園里那一盆盆、一叢叢姹紫嫣紅的奇花異草,那挺拔蔥翠的花松,那亭亭玉立的馬尾松、烏松、油杉,那攀緣而上的飛藤、怪枝……除來(lái)自深山老林、異國(guó)他鄉(xiāng)外,竟均來(lái)自小小的試管中。
早在1902年,德國(guó)植物學(xué)家哈勃蘭特就曾預(yù)言:“植物細(xì)胞具有全能性,每個(gè)細(xì)胞都像胚胎細(xì)胞那樣,可以經(jīng)過(guò)在體外培養(yǎng)成為一棵完整的植株?!边@個(gè)預(yù)言在當(dāng)時(shí)幾乎是一種幻想,因?yàn)?0世紀(jì)初期,細(xì)胞學(xué)、生理學(xué)和遺傳學(xué)、生物學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科還處于襁褓之中。但是經(jīng)過(guò)科學(xué)家們50多年孜孜不倦的探索,哈勃蘭特的預(yù)言終于在1958年由美國(guó)科學(xué)家斯圖華變成了現(xiàn)實(shí)。他從一株野胡蘿卜的根上分離出單個(gè)的細(xì)胞,然后放在人工培養(yǎng)基上培養(yǎng)。經(jīng)過(guò)細(xì)心的照料,單個(gè)細(xì)胞居然開(kāi)始分裂分化,并且發(fā)育成了一株完整的胡蘿卜。這就是科學(xué)史上的第一株由一個(gè)細(xì)胞直接長(zhǎng)成的“試管植物”。此后,試管植往返的研究,便如雨后春筍般地在世界各國(guó)開(kāi)展起來(lái)。
所謂試管植物,就是取其植根、莖、葉上任何一塊具有“分生”能力的部分,在盛有特殊培養(yǎng)液的試管里育成的植物。目前世界上至少有數(shù)百種植物在試管里培育成功,其中有些是世上罕見(jiàn)的名貴、嬌嫩品種。如過(guò)去稱(chēng)之為“幽蘭在山谷,求者啟蒙山隅”的蘭花,如今采用其莖端細(xì)胞培育,一年竟可得400萬(wàn)株,可供給千家萬(wàn)戶(hù)美化家庭。幾年前,一位日本的旅游者,無(wú)意中發(fā)現(xiàn)我國(guó)一株名貴的蘭花。他視若至寶,驚喜異常,急不可待地高價(jià)收買(mǎi),并再三地央求:“若一株不賣(mài),即使能賣(mài)給幾片葉子也行,每片情愿付500美元?!贝藰镀婀值纳?,引起了許多內(nèi)行人的注目。哪知他回國(guó)以后,利用新的試管組織培養(yǎng)法,在很短的時(shí)間里,培養(yǎng)出大批同種名貴的蘭花在國(guó)內(nèi)外花市上高價(jià)出售,一舉成了“蘭花富翁”。近些年來(lái),東南亞國(guó)家也從繁殖試管蘭花中獲得了巨額外匯,其中新加坡每年所獲竟達(dá)200萬(wàn)美元之多。我國(guó)廣西柳城縣用甘蔗嫩葉細(xì)胞進(jìn)行人工培養(yǎng),也成功地獲得了大批試管植物。甘蔗向來(lái)是用種蔗節(jié)上的芽進(jìn)行栽培的,每畝需用甘蔗500~750公斤?,F(xiàn)在采用細(xì)胞培養(yǎng),一厘米長(zhǎng)的蔗葉就可獲得數(shù)以萬(wàn)計(jì)的蔗苗,從而為我國(guó)實(shí)現(xiàn)甘蔗細(xì)胞育苗工廠化闖出了一條新路。
更難能可貴的是,試管植物不僅在短期內(nèi)可以大量繁殖:如一株無(wú)子西瓜種子的幼芽一年可以繁殖1600株苗,一株柳杉幼苗一年可以繁殖200~500株樹(shù)苗,一株按樹(shù)的幼芽一年可繁殖40萬(wàn)株樹(shù)苗,一株楊樹(shù)嫩芽一年可繁殖100萬(wàn)株樹(shù)苗,而且還能奇妙地使遠(yuǎn)緣植物的體細(xì)胞雜交,從而培養(yǎng)出新一代優(yōu)良雜交品種:如美國(guó)科學(xué)家卡爾森把兩個(gè)不同物種的煙草細(xì)胞壁除掉,然后放在特定的培養(yǎng)基中,使它們?nèi)诤铣梢粋€(gè)細(xì)胞,經(jīng)過(guò)精心培養(yǎng),融合后的細(xì)胞又長(zhǎng)成了一株煙草;西德的植物學(xué)家經(jīng)過(guò)多年的反復(fù)試驗(yàn),首次雜交番茄和土豆成功,培育出了上結(jié)番茄下收土豆的“立體式”新植物;日本已試驗(yàn)成功一種新穎的養(yǎng)蠶法,即養(yǎng)蠶不喂桑葉,而是用一種桑樹(shù)組織培養(yǎng)物,其成份和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值均與桑葉相仿,蠶吃了此種食物,如同吃了新鮮桑葉一樣津津有味,體肥個(gè)大,四季均可吐絲結(jié)繭,從而實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)蠶“工廠化”;我國(guó)也利用胚胎培養(yǎng)克服雜交育種中雜種胚敗育的現(xiàn)象,培育出美味的早熟桃“京早3號(hào)”。
經(jīng)過(guò)科學(xué)家們孜孜不倦的努力,試管植物這個(gè)現(xiàn)代生物科學(xué)的嬌兒,已經(jīng)在茁壯地成長(zhǎng),并將給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)新的曙光。