正文 植物(8)(1 / 3)

嫁接成活的植物

有些植物能扡插成活,是從植物自然生存的狀態中得到啟示的。同樣,有些植物能嫁接成活,也是人們從植物自然生存的狀態中,通過觀察而得到啟示的。

在茂密的森林裏,樹木花草天天被風吹拂著,枝條隨風搖曳,在生長比較稠密的情況下,枝條經常相互碰撞、摩擦,有時會發現有兩株靠得很近的樹木或花草的枝條,竟然合二為一了,並且它們能繼續生長下去。

人們通過仔細觀察,發現合二為一的兩株植物,不僅僅表皮連在一起,而且兩根枝條的形成層也連在一起。因為形成層組織裏有分裂能力很強的細胞,這些細胞在風和日麗的適當環境條件下,能迅速分裂繁殖,細胞間就能相互連接融合起來,並繼續分化成輸導組織。當兩棵植株的輸導組織相互連接時,它們就合二為一了。這時候即使把兩株植物中的一株在連接處下方剪斷,那麼,已接上去的這一段能繼續依靠另一株從根吸收來的養料生長發育,同時也能把葉子光合作用製造的養料輸送給另一株的莖和根,成為相互依存的狀態。

除了天然的靠接法外,隨著人們的實踐,又發展了多種嫁接方法,如切接法、劈接法、舌接法、皮接法、芽接法、根接法等等。

嫁接能不能成活,關鍵在於砧木和接穗間有沒有親和力。一般血緣關係愈近,親和力愈強,愈易成活。如同種間、同品種間進行嫁接,較易成活。另外,還需注意嫁接時的季節,如落葉樹要進行枝接,在春季枝條發芽前最適當。常綠樹在發芽後的生長旺盛期最適當。因為這時候細胞分裂頻繁,隻要接穗和砧木兩者的形成層相互對準,接口光滑,接觸緊密,接口處包紮好,防止雨水侵入,加強養護,嫁接成活率就較高。

嫁接有許多優點,例如,在果樹生產上為了保持優良品種,提早結果,提高抗病蟲害能力,提高耐濕抗澇、抗寒等能力,大多采用嫁接繁殖。現在,嫁接法已成為繁殖果樹最普遍的一種方法了。其他如蔬菜、花卉及觀賞的花木,都可利用嫁接法來提高產量、保持優良品質和抵抗不良環境。

為什麼有些植物能扡插成活

很久以前,當人們走進茂密的森林裏,無意之中發現一些斷枝殘葉中,有極少一部分的枝條或葉子,在溫暖、濕潤、蔭蔽的樹陰下,居然會在接觸土壤的那部分生了根,發了芽,並生長發育成一株新的樹或草。

這個自然現象啟發了人們,能不能用人工的方法有意識地剪些枝條或葉片,扡插在泥土中繁殖植物的後代呢?通過人們的實踐,居然成功了。這就是人們從自然現象的啟發中,獲得植物扡插繁殖的方法。

為什麼有些植物能扡插成活呢?這是因為在植物的根、莖、葉器官內的形成層和射髓組織裏,有許多分裂能力很強的細胞,這些細胞在環境條件適宜的情況下,能迅速分裂繁殖,形成根或芽的“原始體”,並逐漸發育成長,成為新的根和芽。

但不是所有植物都能扡插成活,要根據植物的種類或品種而定。例如,楊、柳等最易扡插成活,而香樟、廣玉蘭、柿等就不能扡插成活。因為香樟枝條中含有樟腦油,揮發性較快,易使枝條枯萎,而且在節上的形成層和射髓組織沒有分裂能力很強的細胞,不能形成根或芽的“原始體”,所以不能扡插成活。

至於扡插的技術,通過長期的實踐,人們從中積累了許多豐富的經驗。如必須在枝條的莖節下二三毫米的地方剪斷,剪口愈光滑愈好,必要時用鋒利的刀削光切口,把枝條插入土內,不久就在節上長出新根,逐漸長成新的植株。又如適宜用葉子扡插的蛤蟆海棠有一個特性,它的葉子的葉脈能生出不定芽和不定根,在剪下葉片時,可在葉背的主脈和側脈的交叉部位切開一些傷口,通過精心管理,不久就會在切口部分發芽發根,長成新的植株。此外,如甘薯、泡桐等,甚至用根扡插入土也能發芽長成新的植株,這是因為這些植物能在根上發生不定芽的緣故。

南北引種,為什麼往往不開花或隻開花不結實

曾經發生過這麼一件事。廣東的農民看到河南有一種小麥長得很好,能夠結很多麥粒,可以獲得豐收,於是把這種小麥的種子買了去,種在自己的土地上。因為廣東天氣比較暖和,小麥果真長得很好,也長得很快。哪知這些小麥隻管生長,卻忘記了抽穗開花。別的本地小麥都已結實並開始收割了,而這些外來小麥卻一點開花的意思都沒有。

也曾有人把東北晚熟的大豆種子拿到南京去種,可是豆株還沒有長得足夠大就開花了,所以也結不出果實來。

這到底是什麼原因呢?植物要怎樣才能開花結實呢?原來植物要開花結實,必須通過發育的每一個階段。

我們把植物的發芽、抽枝、長葉和個體長大叫做“生長”;把孕蕾、開花、結實等經過叫做“發育”。植物能不能發育,要看環境條件是不是合適。

經過進一步研究,發現植物從種子發芽到開花結實的生長發育過程是分階段來進行的,而在完成每一階段時都需要適當的外界條件,沒有合適的外界條件,這個階段的發育就不能進行而長期停頓在那裏。如冬小麥等一二年生的作物,至少要完成兩個發育階段,才能開花結實。小麥在發育的初期,除了需要水分和空氣等以外,還需要一定的溫度才能完成第一個發育階段,通常叫做“春化階段”。冬小麥是冬性植物,它通過春化階段,需要在0~3℃的溫度下生活30~40天。如果冬小麥生長期內沒有這麼一段低溫的時間,那麼,它便不能通過春化階段;要是缺少了春化階段這一環,也就不能開花結果。冬小麥在第二階段也就是通常所說的“光照階段”的特殊要求,是白晝較長的光照條件,栽植地區有了這些條件,冬小麥才能順利地完成這兩個發育階段,才能在初夏開花結實。河南的冬小麥第一個發育階段的要求是河南寒冷的春天,而不是廣東較暖和的氣候,因此,河南的冬小麥種在廣東得不到低溫環境,滿足不了春化階段的需要。完不成第一個發育階段,所以也就不開花結實了。

東北的晚熟大豆是春天轉暖以後才播種的,它的第一個發育階段不需要特別低的溫度,但是,它的第二個發育階段卻需要白晝較短的光照。大家都知道,夏天比冬天日長而夜短,並且越是北方白天也越長。東北晚熟的大豆,通常是過了盛夏,在秋季光照較短的情況下才完成第二個階段的;但是移到南京去播種時,那裏夏天的白晝比東北短,因此大豆很快就度過第二階段,等不到植株長成就開花了。

所以說,有些植物並不是隨便種在哪一個地區、隨便在哪一時期都能完成它的發育、開花、結實的。我們了解了光照和溫度對植物發育生長影響的道理,就能為植物的引種、調種提供依據,不致發生意外的損失。

去太空中遨遊的種子

自從世界上第一顆人造衛星遨遊太空以後,伴隨著誕生了一門新的科學——空間生命科學。

起初,科學家僅是利用衛星進行植物生長發育和遺傳變異的研究,其目的是為了探索空間條件下植物生長發育的規律,以解決宇航員的食品供應及生存安全。

1980年,美國科學家將西紅柿種子作太空搭載試驗,種植後增產30%~60%,表現出地麵達不到的異常優勢,引起了各國科學家的濃厚興趣。

我國的太空育種一直處於領先地位。從1987~1996年,我國共有8顆返回式衛星搭載了植物種子,已將51種植物、3000多個農作物品種的種子送上太空,獲得了許多變異品種,並從中篩選出了數百個早熟、豐產、優質、抗病的新品種。江西省將搭載的“農墾58”水稻種子進行試種,不僅穗長、粒大,畝產達600千克,有的高達750千克,而且蛋白質含量增加8%~20%,生長期平均縮短10天。小麥經太空搭載處理後,具有抗赤黴病的特性,而且蛋白質含量比原來提高9%,產量增長8%。紅小豆每百粒重達24.7克,比原來增加69.2%。青椒比對照組增產120%。

那麼,種子在太空為什麼會發生變異呢?

科學家們認為,在自然環境中,植物種子發生變異的過程是緩慢的,然而,一旦處於空間微重力環境中,情況就大不相同了。在太空它們要受到各種物理輻射的作用,所以遺傳性能必然受到強烈影響。植物種子被宇宙射線中的高能重粒子(HZE)擊中後,會出現更多的多重染色體畸變。微重力對植物種子也具有一定的誘變作用,它使其他誘變因素的敏感性增大,並抑製脫氧核糖核酸的損傷修複,最終加劇了染色體損傷。同時,衛星等航天器發射及著陸時產生的強烈震動和衝力,也會促使植物遺傳性能發生變異。

實踐證明,通過太空遨遊而培育成的作物新品種,既能提高農作物的產量,改良農作物的品質,縮短農作物的生育期,又能找到一些常規育種不易見到的變異。

還有,太空育種另一個特點是,育種時間短,隻需花一年左右時間即可培育一個新品種。而采用常規育種的方法,則花費時間較長,要經過五六代甚至更多代數的連續選育,才能將優良性狀穩定下來,如水稻、小麥等白花授粉作物,要育成一個優良品種,少則八九年,多則十幾年。至於花木、果樹類,它們生活周期長,采用雜交育種所需要的年數就更多了。

有人算了一筆賬:如果一顆衛星搭載300~400千克的種子,經過地麵選育,推廣到1億畝土地上種植,按畝產增加15%的保守數字估計,畝產可增加40千克,總產量可增加40億千克,收益90多億元,足夠2000萬人吃一年。這無疑是一種有巨大經濟效益和社會效益的事業啊!

雜交優勢

大約在1500多年前,人們就開始將母馬和公驢雜交,結果母馬生下來的“小寶貝”既不是馬,又不是驢,而是一個雜種,取名叫騾。它既具有馬的靈敏、有勁、善跑的優點,又具有驢的抗病、耐粗飼料的特點。所以騾子比馬和驢優越很多,也就是說,它表現了雜種的優勢。

以後,根據長期的實踐和研究,發現雜種優越是生物界的普遍現象。不僅動物有,植物當中也有,隻要我們把兩種不同類型的動物或植物品種通過雜交,獲得的雜種往往比它的父母親要優越得多。在農作物方麵,雜種往往表現出生長茁壯、抗災力強、適應性廣、產量高、品質好等特征。譬如目前已經大麵積推廣的玉米和高粱雜交種,一般都比普通品種增產30%~50%以上,甚至成倍增產。所以有人稱玉米和高粱雜交種為莊稼中的“騾子”。其實,何止玉米、高粱中有“騾子”,棉花中的海陸雜交種也是很不錯的,它是由產量高、早熟的陸地棉,與品質好、絨長的海島棉進行雜交得到的。它的雜種優勢很明顯,產量不僅顯著地超過了海島棉,甚至還可比陸地棉高,而絨長卻達到或超過海島棉的標準。目前正在研究如何產生和利用這些“莊稼騾子”的問題,使糧食生產來一個飛躍。

雜交種為什麼會有優勢?現在通常的解釋是:任何兩個不同類型的動、植物品種,它們內部的遺傳基礎是不同的,通過雜交,就把不同的遺傳基礎組合在一起,取長補短,使一個親本帶來的弱點,被另一個親本帶來的優點所彌補;同時,不同的遺傳基礎在雜種體內又會發生相互作用,相互影響,提高了生活力,表現出雜種的優勢來。