紅色皇后
嫁接指的是把一株植物的枝條或嫩芽接在另一株植物上,底下提供根的植物稱作“砧木”,上面接的枝條稱作“接穗”,進行嫁接的植物親緣越近,越容易成功。
一般來說,同科嫁接已經(jīng)是極限了。蘋果和梨都是薔薇科蘋果亞科,但梨是梨屬(Pyrus),蘋果是蘋果屬(MaIus),這個親緣關(guān)系不是很近。在蘋果上接梨,在梨上接蘋果,都可以活,但一般活不到幾年。
蘋果梨是怎么一回事
你可能會認(rèn)為“蘋果一樣的梨”是存在的——“蘋果梨”是梨的一個品種原產(chǎn)于朝鮮,于1921年引入中國延邊。這種梨顏色青紅,口感細(xì)膩,確實無論看起來還是吃起來都像蘋果,它是蘋果和梨嫁接起來的嗎?其實這個品種是實實在在的梨,只不過長相和口感像蘋果。
蘋果梨的分類在學(xué)術(shù)界存在爭議,有人認(rèn)為它是馴化的白梨(Pyrus bretschnelderi),有人認(rèn)為它是砂梨(Pvrus serotlna),有人認(rèn)為它應(yīng)該另歸一類,但都一致把它歸為梨屬另外,有一個英文詞組pear apple,是指產(chǎn)于亞洲的梨,區(qū)別于產(chǎn)于歐洲的西洋梨(Pvrus communis)。
總之,不管中文的蘋果梨,還是英文的梨蘋果,都是不折不扣的梨,跟蘋果無關(guān)。
嫁接能嫁出梨一樣的蘋果,或蘋果一樣的梨嗎
蘋果樹為何結(jié)蘋果,梨樹為何結(jié)梨,這涉及遺傳學(xué)的知識?,F(xiàn)代遺傳學(xué)的創(chuàng)始人,是奧地利神父孟德爾,在中學(xué)生物課本上,我們已經(jīng)認(rèn)識了他。
孟德爾通過雜交豌豆,發(fā)現(xiàn)生物的遺傳因子,是由父母那里繼承來的,父方一半,母方一半,通過有性繁殖配到一起。后人把孟德爾所謂的“遺傳因子”命名為“基因”。想要獲得兼具高個和矮個基因的豌豆后代,就應(yīng)該讓高個豌豆和矮個豌豆結(jié)成夫妻。
嫁接只是把枝條接在一起,嫁接后的“蘋果梨”或“梨蘋果”樹,仍然各自為政,蘋果枝條結(jié)蘋果,梨枝條結(jié)梨。
米丘林又作何表示
米丘林,是蘇聯(lián)了不起的農(nóng)學(xué)家,一生培育了幾百個水果品種,1894年,他曾經(jīng)把蘋果枝條嫁接到野梨砧木上,1898年獲得了蘋果的新品種,這可能就是蘋果梨(或梨蘋果)故事的原型。
米丘林支持“獲得性遺傳”,這個學(xué)說在今天已經(jīng)被拋棄了。它的基本原則是,生物肉體發(fā)生的改變會遺傳給下一代?,F(xiàn)代遺傳學(xué)已經(jīng)證明,基因不會因為肉體改變而發(fā)生相應(yīng)的改變?!跋鄳?yīng)的”這三個字很重要,它表示,肉體也許會發(fā)生改變,但并不能給基因怎樣改變提供“指導(dǎo)意見”。被大象坐癟,不會使人出現(xiàn)“相片型”的基因。同理,蘋果枝條被嫁接到梨樹上,改變了蘋果樹的身體,但蘋果樹不會因此出現(xiàn)“梨”的基因。
到了故事最悲慘的地方
20世紀(jì)30年代的蘇聯(lián),斯大林開始關(guān)注一個研究農(nóng)作物的年輕人——李森科。此人對現(xiàn)代遺傳學(xué)一無所知,學(xué)術(shù)上也沒有什么成就,更糟糕的是,他既兇殘又卑鄙。
李森科得到斯大林的寵愛后,就開始打著“米丘林學(xué)說”的旗號,反對現(xiàn)代遺傳學(xué)。他稱:基因是一個謬論,孟德爾遺傳學(xué)是邪惡的學(xué)說,小麥種子可以長出黑麥,松樹能變成云杉,春小麥變成冬小麥只需兩年時間……
蘋果和梨合體的故事雖然天真無邪,背后的歷史卻是浸透血淚的,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有蘋果梨那么甜。按照今天的觀點,李森科在遺傳學(xué)蒸蒸日上的時代,堅持米丘林學(xué)說,從科學(xué)史上看,屬于倒行逆施,從純粹的科學(xué)角度看,則是不折不扣的偽科學(xué)。但米丘林學(xué)說符合當(dāng)時蘇聯(lián)特別是斯大林的意識形態(tài)。之所以導(dǎo)致李森科在生物學(xué)界青云直上、一手遮天,一來是因為國家當(dāng)時的氣氛,二來是因為李森科的學(xué)術(shù)毫無邏輯和知識支撐。
蘇聯(lián)學(xué)術(shù)界遭受到巨大的打擊,孟德爾的遺傳學(xué)成了禁語,蘇聯(lián)首屈一指的遺傳學(xué)家瓦維洛夫,竟被投入西伯利亞監(jiān)獄,活活餓死。蘋果和梨合體的故事雖然可愛,背后的歷史卻暗藏血淚。
米丘林的嫁接是否成功
我們已經(jīng)知道嫁接是怎么回事,蘋果梨是不折不扣的梨,也知道獲得性遺傳是錯誤的,但最重要的問題還沒有解決:米丘林到底有沒有嘗試過用蘋果和梨嫁接?
出人意料的是,答案是肯定的。米丘林確實用嫁接的方法,讓蘋果和梨合體過,而且培育出了新品種的蘋果。
1894年,米丘林用蘋果幼苗嫁接在野梨樹上,第二年梨樹生病了,米丘林把蘋果枝條彎到地上,讓它在地里生根,長成新的蘋果樹(在農(nóng)學(xué)上稱為壓條)。1898年,“梨蘋果”第一次結(jié)果,米丘林把這個品種命名為別爾加摩特·萊茵特(reinettebergamotte)。第一年結(jié)出的“梨蘋果”,有明顯的梨特征,比如蘋果上面的“把兒”,長得像梨而不像蘋果,但隨著時間推移,“梨蘋果”變得越來越像蘋果。
“梨蘋果”確實存在,而且跟蘋果梨不一樣,它確實是米丘林通過梨和蘋果嫁接得來的,而且確實是又像梨又像蘋果。
生物學(xué)家把植物歸為“真核生物”,意思是它們的基因包裹在細(xì)胞核里,不愛與“外人”交流。但植物基因也不是無可救藥的死宅,偶爾也會從別的細(xì)胞那里“取經(jīng)”。日本Tsukuba大學(xué)的Yasuo Ohta用辣椒做了多年實驗,他把兩株辣椒嫁接在一起,發(fā)現(xiàn)基因可以在接穗和砧木之間流動,這叫做“嫁接雜交”(grafthybridization)。
河南技術(shù)學(xué)院的劉用生教授,曾在《遺傳學(xué)進展》(Advances inGenetics)雜志上發(fā)表過一篇關(guān)于嫁接雜交的論文,他認(rèn)為,米丘林的“梨蘋果”,可能是嫁接雜交的成果——梨的基因從砧木流進了蘋果樹枝,蘋果因而長得像梨。
孟德爾讓我們知道,獲得性遺傳不能解釋一切,而嫁接雜交讓我們知道,孟德爾的定律也并非萬能一一混合基因并不是唯一的途徑,制造“梨蘋果”,并不一定非得讓蘋果和梨的基因發(fā)生碰撞??茖W(xué)是個不斷接近真理的“過程”,而不是一舉領(lǐng)悟真理的“結(jié)果”,科學(xué)之樹也許不結(jié)果,但它永遠(yuǎn)長青,永遠(yuǎn)在前進,發(fā)育,成長。
結(jié)論
流言破解。米丘林遺傳學(xué)是當(dāng)時蘇聯(lián)流行的偽科學(xué),把孟德爾遺傳學(xué)徹底推倒,實際上用嫁接法根本不能改變植物的基因,梨蘋果根本不可能培育出來。蘋果就是蘋果,梨就是梨。蘋果梨是一種梨,而梨蘋果是米丘林用蘋果和梨嫁接培育出的蘋果新品種,梨蘋果有部分梨的特征,可能是因為砧木基因的影響。(來源:科學(xué)松鼠會)endprint