作者:曹泳春
我们在当今的现实生活中经常会发现很多“畸形果”,同时发现这些“歪瓜裂枣”都比较好甜。有人发现,如果气温持续高于28℃甚至30℃以上,樱桃往往会出现“双胞胎”或“三胞胎”现象,所以目前技术管理界普遍认为,“畸形果”的产生都是因为气候原因。另外,还有业界人士认为与土壤污染、空气污染、水污染有关。如果想解决这一难题,就让我们首先了解一下植物细胞结构,然后再探讨一下植物生长繁殖与细胞分裂复制之间的关系。
一、植物细胞的结构。植物细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核这四部分构成。
1、细胞壁:支撑细胞结构形态和保护细胞。
2、细胞膜:跟动物的细胞膜具有相似的功能,是半透膜,具有交换物质营养的功能。
3、细胞质:为细胞新陈代谢,提供物质和场所。
4、细胞核:遗传物质储存和复制的场所、生命活动控制中心。
二、植物生长和繁殖与细胞的关系。植物个体的生长和繁衍都是由于细胞数目增加、每个细胞体积增大以及功能分化的结果。细胞数目的增加是通过细胞分裂来实现的,细胞分裂是生命的特征之一。
细胞分裂主要有三种方式:有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。
1、有丝分裂是一种最常见的分裂方式,主要发生在植物根尖、茎尖及生长快的幼嫩部位的细胞中。
2、无丝分裂最常见的是横缝,即细胞核先延长,然后在中间缴缩、变细,最后断裂成两个子核。另外,还有纵缝、出芽、碎裂等多种形式。无丝分裂的细胞核内不产生染色体。
3、减数分裂是与生殖细胞或性细胞形成有关的一种分裂。高等植物在大、小孢子形成时必须经过减数分裂。减数分裂的全过程包括两次连续的分裂,即减数第一次分裂(简称分裂I)和减数第二次分裂(简称分裂Ⅱ),结果形成4个子细胞,每个子细胞核内染色体数目为母细胞染色体数目的一半,因此称为减数分裂。
三、高档植物的细胞分裂多是有丝分裂和减数分裂。果树属于高档植物,根系和枝叶生长以及果实的膨大都是因为细胞的有丝分裂,花芽分化和果花授粉都是因为细胞的减数分裂。
随着气温和时间的变化,根据果树自身的调节功能,植物激素将会上下或定向转移刺激细胞分裂。产量的高低取决于细胞数目多少和细胞体积的大小以及植物激素含量的高低。
氮能够促进细胞的立体性分裂,磷能够促进细胞的纵向分裂,钾能够促进细胞的横向分裂。所以,人们正是根据果树的生长习性,在不同的时期对果树进行不同的施肥。不仅如此,我们还应该着重了解一下细胞的无丝分裂。
无丝分裂有多种形式,最常见是横缢式分裂,就是细胞核先延长,然后在中间缢缩、变细,最后分裂成两个子细胞核。另外,还有碎裂、芽生分裂、变形虫式分裂等多种形式,而且,在同一组织中可以出现不同形式的分裂。
无丝分裂在低等植物中普遍存在,但是,通过科学研究观察,近几十年发现在高等植物中也会经常看见高等植物营养丰富的部位,无丝分裂很普遍。如胚乳细胞(胚乳发育过程愈伤组织形成)、表皮细胞、根冠,总之薄壁细胞占大多数。
无丝分裂大致可划分为四个时期:
第一期:核内染色质复制倍增,核及核仁体积增大,核仁组织中心分裂。
第二期:以核仁及核仁组织中心为分裂制动中心,以核仁与核膜周染色质相联系的染色质丝为牵引带,分别牵引着新复制的染色质和原有的染色质。新复制的染色质在对侧核仁组织中心发出的染色质丝的牵引下,离开核膜移动到细胞的赤道面上。
第三期:为核拉长呈哑铃形,中央部分缢缩变细,这是因为赤道面部位的核膜周染色质不与核膜分离,而核仁组织中心发出的染色质丝(与核膜周染色质相联系)螺旋化加强,产生的牵引拉力导致赤道面部位的核膜内陷。
第四期:核膜内陷加深,终于缢裂成两个完整的子细胞核。每个子核中含有一半原有染色质和一半新复制的染色质。无丝分裂不仅在动植物的病变细胞中,而且在正常组织细胞中普遍存在。不仅在体细胞中,而且在生殖细胞中都能进行无丝分裂。在一定条件下,无丝分裂和有丝分裂交替进行。
四、“双胞胎”或“多胞胎”以及多种“畸形果”都是因为内源激素分泌过剩或外来病毒攻击引起的植物细胞无丝分裂加速或变异。在内源激素分泌过剩的情况下,将会扰乱植物对激素的正常分配,使植物细胞的无丝分裂增多并加速,导致溢缩程度不完全,从而产生“连体婴儿”现象;植物激素过剩,会使生殖细胞迅速裂变,从而产生“畸形”;植物细胞遭受外来病毒侵袭,攻击胚乳细胞,导致植物自我愈伤能力下降,细胞器组织破坏,输送营养受阻。
所以说,“畸形果”产生的原因,一是内在因素,二是外在因素,一种是激素,一种是病毒。
1、长期大量施用农药、化肥和除草剂,容易产生畸形果。
2、随意加大氮肥的施用量,容易产生畸形果。
3、不分部位、时间、浓度、剂量,盲目施用激素类药物,容易产生畸形果。
4、休眠期遭遇暖冬,花期遭遇猛雨或持续性高温天气,容易产生畸形果。
5、靠近污染源种植的作物,容易产生畸形果。
畸形果主要发生在浆果类作物或小型核果类作物上。我一直不反对农民施用激素,但我从来没有提倡过作物上施用激素。我坚决支持工业化、城市化、信息化和现代化建设,但我始终反对以破坏农业为代价从而造成土壤、空气、水体的严重污染。