再議國(guó)蘭現(xiàn)象

2010/12/15 20:08:40

看了蘭海書經(jīng)中的一些關(guān)于葉藝蘭組織培養(yǎng)的文章，我也想提一些自己的看法。
首先，對(duì)于文章中提到的：中國(guó)蘭花的每一個(gè)細(xì)胞其信息量不一樣。對(duì)于這一點(diǎn)，我不表示反對(duì)。但我認(rèn)為有兩種可能：
一、具有葉藝的蘭株其本身就是一個(gè)“嵌合體”，即同一植株體內(nèi)的不同細(xì)胞所攜帶的遺傳信息有所不同，不具綠色的藝斑處的細(xì)胞自然不具有表達(dá)葉綠素甚至是葉綠體的基因(這可能是突變的結(jié)果)，不同的基因表達(dá)不同的性狀，而這些不同的細(xì)胞在葉片內(nèi)的分布又隨品種的不同而不同(當(dāng)然品種間的有規(guī)律性又有可能牽涉到細(xì)胞間信息傳遞的問(wèn)題，那就更為復(fù)雜)，這樣就形成了我們所熟悉的各種葉藝。
二、蘭株本身所有細(xì)胞所攜帶的遺傳信息是一致的，即都有表達(dá)出葉綠素、葉綠體的基因，但是由于某些原因，有的細(xì)胞表達(dá)，而有的細(xì)胞不表達(dá)，這其中原因就很多，很有可能是細(xì)胞質(zhì)中物質(zhì)的作用，這也牽涉到細(xì)胞間信息傳遞。
以上也可以說(shuō)是對(duì)作者觀點(diǎn)的一個(gè)補(bǔ)充吧。但是有的文章提到：植物細(xì)胞具有長(zhǎng)成新個(gè)體能力，未必具有全能性。因此，植物細(xì)胞的全能性在中國(guó)蘭花里不具有完全有效性。這確實(shí)讓我感到費(fèi)解。植物細(xì)胞即使是極度分化的細(xì)胞具有全能性，這是很早就被證明了的，唯獨(dú)在中國(guó)蘭花中不適用我看也未畢，畢竟許多植物都有葉藝的現(xiàn)象。更有甚者竟然對(duì)DNA的半保留復(fù)制提出了挑戰(zhàn)。但是我認(rèn)為在提出一種新觀點(diǎn)之前我們應(yīng)該先用已知的理論去解釋它，而不是冒然的去反對(duì)。其實(shí)“全能性”、“突變”以及“DNA半保留復(fù)制”等學(xué)說(shuō)不但沒有因?yàn)樘m花的一些特殊現(xiàn)象而使人們懷疑，反而因?yàn)檫@些現(xiàn)象變得更令人深信不疑。
所謂植物細(xì)胞的“全能性”，就是植物的每個(gè)細(xì)胞，都有該植物的全部遺傳信息和發(fā)育成完整植株的能力。但是，處在完整植物體中不同部位的生活細(xì)胞，由于受到完整植株對(duì)他們的控制，使其某些基因受到控制或阻遏而只能是另一些基因發(fā)揮作用。當(dāng)植物的器官組織與完整植物分離之后，就不再受完整植株對(duì)它們的控制。所以原本的一片葉子甚至是一個(gè)花芽都可以重新分化成為一個(gè)完整的植株。而像有些文章提到的：“中國(guó)蘭花的每一個(gè)細(xì)胞其信息量不一樣，不包含母株的全部遺傳的密碼，這樣的分生細(xì)胞不具有全能性，但具有一定生長(zhǎng)新個(gè)體的能力”，也不符合邏輯。既然每一個(gè)細(xì)胞的信息量都可能變得不一致，那么為什么又能夠保證細(xì)胞不會(huì)把控制新個(gè)體增長(zhǎng)的基因也丟失呢？依我來(lái)看，這并不是“全能性”出了問(wèn)題，而恰恰是由于基因的穩(wěn)定性造成的，這也證明了“DNA半保留復(fù)制”學(xué)說(shuō)。
具葉藝的國(guó)蘭在組織培養(yǎng)中確實(shí)存在著文章所提到的問(wèn)題，而且這樣的問(wèn)題不光出現(xiàn)在國(guó)蘭上。Cassells等人早在1980年就報(bào)道了有關(guān)雜色天竺葵組織培養(yǎng)中出現(xiàn)的一些問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)稱：若從葉柄切段上直接產(chǎn)生不定芽發(fā)育成的植株，其葉子的雜色就消失，而出現(xiàn)單一綠色或單一白色的葉子。如果通過(guò)莖尖培養(yǎng)出來(lái)的植株，就能保持其原有的雜色特征。而這種雜色天竺葵之所以會(huì)出現(xiàn)這種情況是因?yàn)槠渚褪恰扒逗象w”，這種情況叫做“嵌合體”的性狀分離。這似乎就很支持我所提到的第一種可能性。
植株的再生途徑大致可分為兩種：一種是經(jīng)過(guò)體細(xì)胞(單細(xì)胞)，通過(guò)形成胚狀體獲得再生植株(比如國(guó)蘭，其形成“原球莖”)；另一種是相形成芽等器官(多細(xì)胞)，然后再形成完整植株。我們可以這樣設(shè)想：如果培養(yǎng)出的植株來(lái)自于“脫分化”的分生組織，由于其本身含有來(lái)自于母株的多個(gè)細(xì)胞，如果這些細(xì)胞中含有“嵌合體”的兩種基因型細(xì)胞，那么應(yīng)該可以培養(yǎng)出具葉藝的蘭株。但如果是單細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，那結(jié)果必然是導(dǎo)致“嵌合體”的性狀分離。但遺憾的是國(guó)蘭一般都要經(jīng)過(guò)“原球莖”這一步，這也是為什么國(guó)蘭葉藝組培難的原因。但據(jù)我所知有很多人已經(jīng)成功的完成了這項(xiàng)挑戰(zhàn)，這與他們的聰明才智是分不開的。
那么既然葉藝蘭是“嵌合體”，想來(lái)這兩種細(xì)胞在體內(nèi)應(yīng)該是隨機(jī)分布的，為什么會(huì)出現(xiàn)有規(guī)律的葉藝呢？其實(shí)不然。我們只要想一下，一個(gè)未分化的組織其內(nèi)部細(xì)胞從解剖學(xué)上能夠說(shuō)是一致的，而隨著分化的進(jìn)行，總有一部分要形成莖，而另一部分形成根，等等。其實(shí)這也是間接受基因控制的(這其中的過(guò)程非常復(fù)雜)，而葉藝的分布也是這個(gè)道理。但穩(wěn)定是相對(duì)的，變化是絕對(duì)的，畢竟控制葉藝的基因出現(xiàn)的要比控制分化的基因晚，其作用要受很多細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外的因素的影響，這也就是葉藝有時(shí)會(huì)出現(xiàn)變化，既養(yǎng)蘭者所謂的“進(jìn)化”和“退化”的原因。而這似乎也很容易解釋為什么葉藝一經(jīng)“退化”就很難再?gòu)?fù)原的現(xiàn)象。
以上我們使用第一種可能來(lái)解釋上述現(xiàn)象，其使用第二種也可以解釋，只是稍顯難懂一點(diǎn)。很多事實(shí)表明，細(xì)胞本身對(duì)周圍環(huán)境的反應(yīng)能夠促進(jìn)或抑制基因的表達(dá)，這種信息反饋差異所造成的結(jié)果或許正是導(dǎo)致植物生長(zhǎng)、分化、發(fā)育狀況之不同的本質(zhì)所在�？梢哉J(rèn)為，再分化過(guò)程中，細(xì)胞發(fā)育的不均一性使得某些細(xì)胞發(fā)育超前或滯后，這些保持一定發(fā)育狀態(tài)的細(xì)胞，由于群聚效應(yīng)形成了體積較大的細(xì)胞團(tuán)，而后他們進(jìn)一步發(fā)育成組織或器官。也就是說(shuō)，基因是信息的載體，而細(xì)胞是表達(dá)實(shí)體，植株的發(fā)育狀況則是二者相結(jié)合的產(chǎn)物。在上述過(guò)程中，起著能夠發(fā)送信息，并使其它細(xì)胞聚集起來(lái)，導(dǎo)致分化發(fā)生的細(xì)胞稱為指令細(xì)胞。它可以根據(jù)環(huán)境的變化進(jìn)行信息反饋，再影響某些細(xì)胞的基因表達(dá)，因此，指令細(xì)胞的生理狀態(tài)在很大程度上決定著植物的生長(zhǎng)、分化、發(fā)育的方向。既然所有細(xì)胞的基因型都一樣，那么細(xì)胞中的除基因以外的其他物質(zhì)就顯得至關(guān)重要了。而在其中起作用的物質(zhì)以及作用的方式至今并不十分清楚。這樣我們可以設(shè)想：如果指令細(xì)胞其本身葉綠素基因不表達(dá)，那么最終的結(jié)果可能是聚集的細(xì)胞都不表達(dá)，就形成了“幽靈苗”。而這一物質(zhì)的作用可能不是一成不變的，這也就是為什么會(huì)有“先明性”，“后明性”以及“后暗性”的原因了。有些人認(rèn)為即使出現(xiàn)了青葉芽也不應(yīng)該掰去，因?yàn)榛�因并沒有變，導(dǎo)致葉藝的基因仍舊存在，而且失藝后重新復(fù)藝的現(xiàn)象也屢見不鮮。用第二種可能性就可以很好的進(jìn)行解釋。
至于葉藝為什么會(huì)產(chǎn)生，有可能是基因突變，也有可能是所有蘭株本來(lái)就具有這樣的基因，受環(huán)境影響而使這一基因得以表達(dá)，就如現(xiàn)代生物學(xué)研究表明：人人都有癌基因，但不是人人都得癌。我想蘭花的葉藝也是一樣。
以上我對(duì)蘭花葉藝的一些問(wèn)題作了我自己的解釋，當(dāng)然不是說(shuō)一定是哪一種可能性，這兩種可能性是同時(shí)存在的，是相輔相成的。同樣，也不排除有其他的可能性，這等待人們?nèi)ヌ剿�，去發(fā)現(xiàn)。
以上僅是我的一些個(gè)人看法，還請(qǐng)大家多發(fā)表意見。

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