为什么试管里也能培育出植物

当植物的种子获得所需要的环境条件,如合适的土壤、温度、湿度、空气等,就会长出新株,随后继续生长发育,到时开花结实,世代相传。这一切都脱离不开大自然的“恩赐”。那么,离开广阔的天地,在玻璃试管中能不能培育出植物来呢?实践证明,是可以的。

早在20世纪50年代,科学家通过控制培养基及培养条件,在试管里培养胡萝卜的愈伤组织长成了小植株。到目前为止,随着组织培养技术的发展,已有250多种植物的器官或组织,甚至体细胞可以离开母体,在试管内的无菌培养基上生长、繁殖,最后形成完整的植株。这些在试管里培育出的小植株不仅有草本植物的烟草、水稻、小麦、茄子、菠萝等,也有木本的小树苗如柑橘、杨树、三叶橡胶、桉树。现在,培育试管小植株已成为人们获得良种的重要手段。

为什么试管里能培育植物呢?

原来,在试管的培养基中有植物生长激素和营养物质。其中,生长激素的作用是主要的。通常用得较多的生长激素是“二四滴”(2,4二氯苯氧乙酸),主要作用是促使细胞分裂。在一定范围内,如果生长激素浓度增高,作用也就增强。当植物器官、组织在生长激素作用下,细胞分裂不断进行,结果就形成一种不规则的细胞团块,叫做“愈伤组织”。然后,愈伤组织在含有细胞分裂素(N6-苄基腺嘌呤)和吲哚乙酸或萘乙酸等的培养基中培养,就能诱导出完整的植株。然而,离体的植物器官或组织,在激素作用下,有些不一定需要通过愈伤组织阶段就可以长出植株来,如用烟草花药培养时,则先形成胚状体,再发育成烟草小植株。试管植株的不断出现,进一步证实了植物细胞的全能性,即植物的细胞在一定条件下,好像受精卵一样,有着潜在发育成植株的能力。

我们看到,一片落地生根叶片落在湿润的泥土上,不久,叶片上就能长出一棵棵小植株;一片秋海棠的叶子放在湿润的泥沙上,几天后,叶子上也能长出小的秋海棠植株。这些都由于它们具有再生成植株的能力,主要是依赖内部自身激素的调节来形成幼小植株的。正是由于植物具有“再生”的特性,所以,一些尽管自身没有贮备足够激素的离体植物器官、组织或细胞,在含有适当生长激素和营养物质的试管培养基中,也可以分化出完整的植株来。