植物的“试管婴儿”

1978年7月26日，世界上第一例“试管婴儿”诞生于英国奥德海姆医院，经剖腹产分娩出一个体重2608克的正常女婴。“试管婴儿”这一奇迹轰动了医学界，从生物技术角度出发，也可以说这是人类在体外进行受精的一次成功尝试，在科学上意义重大。所谓“试管婴儿”，就是将母亲的卵子从体内取出，在试管里与父亲的精子受精，经一段时间培养，再将受精卵移植到妇女的子宫里，使受精卵在子宫里发育长成婴儿。“试管婴儿”的培养成功，为某些有生理缺陷在体内不能受精的妇女提供了生育的机会。

在植物中，其实早在1949年就做过类似的试验。只是植物不像人那么珍贵，所以很少引起大家的注意。在1949—1951年间，法国人尼奇第一个建立了一套在试管中把离开母体的花培养成果实的方法。他先将胡瓜、草莓、烟草、番茄、蚕豆等的花进行人工授粉或振动一下花使它们自花受粉，然后将花切下进行灭菌处理，再将子房培养于试管内的培养基上，最后发育形成果实。尼奇的成功是极为初步的，方法也很粗糙。1960年，印度人坎塔用罂粟进行了更为精细的试验。他先将没有受精的子房培养在试管中，然后用无菌的注射器将花粉悬浮液直接注射到子房内，最后经过培养获得了有生活力的种子。1962年，坎塔又在试管中培养了比子房更小的胚珠，从花药中取花粉撒在胚珠上，胚珠在试管中与萌发的花粉相遇从而完成了受精作用。这种在试管中离体进行受精的方法，在植物学上称之为“试管受精”。由受精而结出的种子就是植物的“试管婴儿”。

“试管受精”的成功，很快促使这一技术应用于植物的杂交育种上。由于试管受精是在人为控制下的试管内进行的，这在很大程度上避免了常规育种上所遇到的如花粉在柱头上不能萌发，花粉管在花柱中生长受阻等种种障碍。所以在杂交育种工作中，试管受精已作为克服目交或杂交不亲和障碍的一个有效方法。在对亲缘关系较远的植物进行种间或属间杂交中，也有不少成功的例子。如利用小油菜和白菜在试管中进行杂交，得到了杂种后代，这是将试管受精用于育种实践的一个很好例子。在禾谷类作物上，我国科学工作者利用试管受精技术在小麦离体子房上授以黑麦花粉及小麦子房授以节节草花粉均得到了远缘杂交后代。

随着离体受精等生物技术的不断进展，80年代，科学家们又开展了分离精细胞和胚囊的研究，以便真正实现植物体外单个卵细胞与精子的融合，产生大量“试管婴儿”后代，为植物育种服务（图61）。由于雌、雄生殖细胞及配子分离技术的发展，先后有大麦、菠菜、麝香百合的精细胞及烟草等的胚囊活体分离成功， 使植物离体受精技术进入了崭新的阶段。1991年卡远知等用玉米的离体精子和卵细胞用电融合技术使二者融合并得到人工合子，通过单细胞微滴培养技术，又使人工合子分裂形成多细胞结构。卡远知的这一举世瞩目的突破性进展，虽然还未能达到获得体外精子与卵结合产生“试管婴儿”的程度，但这一成就，已使人类为实现这一目标大大向前跨进了一步。可以预料，作为植物的生殖工程技术，真正实现植物精子与卵的体外融合，产生“试管婴儿”，再不是什么遥遥无期的事了。