王志明
看過《西游記》的人,都知道孫悟空分身有術,從身上拔下一撮毫毛,只須用嘴輕輕一吹,就會立即變成許多小猴子。不過那只是神話。而現代生物科學的嬌兒——試管植物,才真是“分身有術”呢。說起來會令你難以置信,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……除來自深山老林、異國他鄉外,竟均來自小小的試管中。
早在1902年,德國植物學家哈勃蘭特就曾預言:“植物細胞具有全能性,每個細胞都像胚胎細胞那樣,可以經過在體外培養成為一棵完整的植株。”這個預言在當時幾乎是一種幻想,因為20世紀初期,細胞學、生理學和遺傳學、生物學等基礎學科還處于襁褓之中。但是經過科學家們50多年孜孜不倦的探索,哈勃蘭特的預言終于在1958年由美國科學家斯圖華變成了現實。他從一株野胡蘿卜的根上分離出單個的細胞,然后放在人工培養基上培養。經過細心的照料,單個細胞居然開始分裂分化,并且發育成了一株完整的胡蘿卜。這就是科學史上的第一株由一個細胞直接長成的“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開展起來。
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,在盛有特殊培養液的試管里育成的植物。目前世界上至少有數百種植物在試管里培育成功,其中有些是世上罕見的名貴、嬌嫩品種。如過去稱之為“幽蘭在山谷,求者啟蒙山隅”的蘭花,如今采用其莖端細胞培育,一年竟可得400萬株,可供給千家萬戶美化家庭。幾年前,一位日本的旅游者,無意中發現我國一株名貴的蘭花。他視若至寶,驚喜異常,急不可待地高價收買,并再三地央求:“若一株不賣,即使能賣給幾片葉子也行,每片情愿付500美元。”此樁奇怪的生意,引起了許多內行人的注目。哪知他回國以后,利用新的試管組織培養法,在很短的時間里,培養出大批同種名貴的蘭花在國內外花市上高價出售,一舉成了“蘭花富翁”。近些年來,東南亞國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200萬美元之多。我國廣西柳城縣用甘蔗嫩葉細胞進行人工培養,也成功地獲得了大批試管植物。甘蔗向來是用種蔗節上的芽進行栽培的,每畝需用甘蔗500~750公斤。現在采用細胞培養,一厘米長的蔗葉就可獲得數以萬計的蔗苗,從而為我國實現甘蔗細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可以大量繁殖:如一株無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株樹苗,一株按樹的幼芽一年可繁殖40萬株樹苗,一株楊樹嫩芽一年可繁殖100萬株樹苗,而且還能奇妙地使遠緣植物的體細胞雜交,從而培養出新一代優良雜交品種:如美國科學家卡爾森把兩個不同物種的煙草細胞壁除掉,然后放在特定的培養基中,使它們融合成一個細胞,經過精心培養,融合后的細胞又長成了一株煙草;西德的植物學家經過多年的反復試驗,首次雜交番茄和土豆成功,培育出了上結番茄下收土豆的“立體式”新植物;日本已試驗成功一種新穎的養蠶法,即養蠶不喂桑葉,而是用一種桑樹組織培養物,其成份和營養價值均與桑葉相仿,蠶吃了此種食物,如同吃了新鮮桑葉一樣津津有味,體肥個大,四季均可吐絲結繭,從而實現了養蠶“工廠化”;我國也利用胚胎培養克服雜交育種中雜種胚敗育的現象,培育出美味的早熟桃“京早3號”。
經過科學家們孜孜不倦的努力,試管植物這個現代生物科學的嬌兒,已經在茁壯地成長,并將給農業生產帶來新的曙光。