玻璃管里的庄稼

多少年来人们一直有一个美好的理想：既然柳树、葡萄可以用枝条扦插育苗，秋海棠、柠檬、香叶天竺葵的叶子可以生根长芽，那么是否可以用比它们更小的材料，比如一小块组织或一个细胞在离体培养的条件下长成一棵植株呢？如果这个理想能成为现实，那么新品种的培育、幼苗的繁殖不就都可以在试验里进行，甚至可以像工厂一样地生产了吗？现在，可以肯定地回答，这个理想已经能够实现了。

在植物组织培养室里，你看到的那些种在玻璃管、玻璃瓶内的水稻、小麦、玉米、葡萄、苹果、菠萝、菊花、兰花等，都是由组织培养方法从植物的一个芽、一小片叶、一小段茎长出来的。这些玻璃管里的“庄稼”，就是我们常说的“试管苗”或“试管植物”。

你可能会感到奇怪，用植物的一小块组织怎么能培养成为一棵植株呢？原来，植物的细胞都具有一种所谓的“细胞全能性”，即它不但具有亲本的遗传特性，而且还有重新分化形成植物的能力。比如，在离体培养的条件下，用胡萝卜的细胞或烟草的原生质体放在玻璃管内的培养基上培养，它们就可以进行细胞分裂形成细胞团，由细胞团又再经器官分化形成为小植株，将这些小的试管植株移栽到土中，它们一样能开花结果，完成整个植物的生长发育周期，这就说明了植物的细胞具有再生成为一个完整植株的能力。目前，已有近千种植物经过组织培养得到了再生植株。通过植物组织培养来进行植物的快速繁殖，在植物细胞工程研究的应用中已成为最有效益和最为活跃的领域。

植物细胞全能性的发挥，除细胞本身的内在原因之外，培养时的光、温度及植物激素的应用等也是十分重要的因素。其中，植物激素的调节起着十分决定性的作用。科学家们用烟草作试验发现，当细胞分裂素与生长素配合使用时，细胞分裂素的比例高，生长素的比例低，则细胞就产生芽；反过来，生长素的比例高就会生根。通过植物激素对培养材料的调节，使我们能更好控制植物器官的分化方向。

植物组织培养技术，目前已在果木、花卉的扩大繁殖，作物品种的培育，植物去病毒等方面得到广泛应用。由于这一方法具有用材料少而经济，产生试管苗的数量多，繁殖速度快等优点，对一些由杂交产生的少量后代以及从国外引进的名贵品种的扩大繁殖，有很大的实际应用价值。象兰花、菊花、花烛、康乃馨、杨树、桉树、葡萄、山楂等植物，用它的一个茎尖或一小片叶为材料，一年内经组织培养就可以产生十万到几十万棵试管苗，很快能形成为商品。另外，组织培养技术还可以在室内连续工作，不受季节性限制，使全部工作按程序操作，建立试管苗的工厂化生产流程。在兰花生产上，由于规模大、产量高，在法、美、日、新加坡等国已成为一种新兴的“兰花工业”。也有不少国家在推广由组织培养生产的马铃薯、甘蔗、草莓、菠萝及唐菖蒲等果木与花卉的试管苗。利用植物组织培养这一技术，我国不少科研单位或苗木工厂已成功地生产出优良的香蕉、苹果、马铃薯的试管苗及各种名贵花卉的试管苗，有的已形成年产百万株的生产规模。

从一粒种子可以长成一棵植株。扦插一条柳枝可以长成一棵植株。可是，在科学工作者的手里，几乎可以让植物的每一部分变为一棵植株（图59）。玻璃管里种“庄稼”，这该是多么有意义而又多么有趣的工作啊！