王志明
看过《西游记》的人,都知道孙悟空分身有术,从身上拔下一撮毫毛,只须用嘴轻轻一吹,就会立即变成许多小猴子。不过那只是神话。而现代生物科学的娇儿——试管植物,才真是“分身有术”呢。说起来会令你难以置信,如今植物园里那一盆盆、一丛丛姹紫嫣红的奇花异草,那挺拔葱翠的花松,那亭亭玉立的马尾松、乌松、油杉,那攀缘而上的飞藤、怪枝……除来自深山老林、异国他乡外,竟均来自小小的试管中。
早在1902年,德国植物学家哈勃兰特就曾预言:“植物细胞具有全能性,每个细胞都像胚胎细胞那样,可以经过在体外培养成为一棵完整的植株。”这个预言在当时几乎是一种幻想,因为20世纪初期,细胞学、生理学和遗传学、生物学等基础学科还处于襁褓之中。但是经过科学家们50多年孜孜不倦的探索,哈勃兰特的预言终于在1958年由美国科学家斯图华变成了现实。他从一株野胡萝卜的根上分离出单个的细胞,然后放在人工培养基上培养。经过细心的照料,单个细胞居然开始分裂分化,并且发育成了一株完整的胡萝卜。这就是科学史上的第一株由一个细胞直接长成的“试管植物”。此后,试管植往返的研究,便如雨后春笋般地在世界各国开展起来。
所谓试管植物,就是取其植根、茎、叶上任何一块具有“分生”能力的部分,在盛有特殊培养液的试管里育成的植物。目前世界上至少有数百种植物在试管里培育成功,其中有些是世上罕见的名贵、娇嫩品种。如过去称之为“幽兰在山谷,求者启蒙山隅”的兰花,如今采用其茎端细胞培育,一年竟可得400万株,可供给千家万户美化家庭。几年前,一位日本的旅游者,无意中发现我国一株名贵的兰花。他视若至宝,惊喜异常,急不可待地高价收买,并再三地央求:“若一株不卖,即使能卖给几片叶子也行,每片情愿付500美元。”此桩奇怪的生意,引起了许多内行人的注目。哪知他回国以后,利用新的试管组织培养法,在很短的时间里,培养出大批同种名贵的兰花在国内外花市上高价出售,一举成了“兰花富翁”。近些年来,东南亚国家也从繁殖试管兰花中获得了巨额外汇,其中新加坡每年所获竟达200万美元之多。我国广西柳城县用甘蔗嫩叶细胞进行人工培养,也成功地获得了大批试管植物。甘蔗向来是用种蔗节上的芽进行栽培的,每亩需用甘蔗500~750公斤。现在采用细胞培养,一厘米长的蔗叶就可获得数以万计的蔗苗,从而为我国实现甘蔗细胞育苗工厂化闯出了一条新路。
更难能可贵的是,试管植物不仅在短期内可以大量繁殖:如一株无子西瓜种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株树苗,一株按树的幼芽一年可繁殖40万株树苗,一株杨树嫩芽一年可繁殖100万株树苗,而且还能奇妙地使远缘植物的体细胞杂交,从而培养出新一代优良杂交品种:如美国科学家卡尔森把两个不同物种的烟草细胞壁除掉,然后放在特定的培养基中,使它们融合成一个细胞,经过精心培养,融合后的细胞又长成了一株烟草;西德的植物学家经过多年的反复试验,首次杂交番茄和土豆成功,培育出了上结番茄下收土豆的“立体式”新植物;日本已试验成功一种新颖的养蚕法,即养蚕不喂桑叶,而是用一种桑树组织培养物,其成份和营养价值均与桑叶相仿,蚕吃了此种食物,如同吃了新鲜桑叶一样津津有味,体肥个大,四季均可吐丝结茧,从而实现了养蚕“工厂化”;我国也利用胚胎培养克服杂交育种中杂种胚败育的现象,培育出美味的早熟桃“京早3号”。
经过科学家们孜孜不倦的努力,试管植物这个现代生物科学的娇儿,已经在茁壮地成长,并将给农业生产带来新的曙光。