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漫谈植物“变性”

2014-11-24苏更林

发明与创新·中学生 2014年11期
关键词:雌株天南星番木瓜

苏更林

人们对性别角色的定位由来已久,并形成了根深蒂固的文化传统。然而,随着医学技术的飞速发展,性别也变得可以自主选择。除了人类,植物也有“变性”一说,不妨去看看是怎么回事。

在古代,我国的先民就对高等植物的性别有了初步认识。在约2200年前的《尔雅》中就有“桑瓣有葚,栀”的记载。就是说,能结桑椹的桑树名为栀。1400多年前,《齐民要术》在《种麻子》篇中也记载了雄麻散花和雌麻结籽的关系。

一般来说,植物的性别大多在两性细胞结合时就确定了,但由于受到遗传、环境、生理等因素的影响,许多植物的性别又可以发生改变。根据植株性别分化的不同,大致可以分为雌雄同株、雌雄异株、雌雄同株异花植物等。

天南星属植物可是植物界的变性高手,有时一生中还要变好几次性。印度天南星就是其中的一种。

印度天南星为多年生草本植物,主要生长在温带和亚热带地区,植株有雄株、雌株和中性株之分。这些种类的天南星在开花的第一年大多比较矮小,只开雄花,扮演的是“父亲”的角色。可在若干年后,天南星又摇身一变做起了“母亲”,居然又开出了雌花。

表面来看,天南星改变性别是随意而为,其实也包含权衡和决策的问题。一般来说,天南星选择做“母亲”比选择做“父亲”要付出更大的代价,因为植物在开花结果时要消耗大量的营养物质。

科学家发现,对于印度天南星来说,植株高度在398毫米是一个临界值。超过这个高度的多数为雌株,低于这个高度的多数为雄株。至于中性植株的存在,同样也是由营养条件决定的。当天南星植株不能完成雌雄株转变时,就会暂时以中性株的形式存在。

天南星“变性”体现了植物延续生命的智慧。因为只有提高繁衍后代的能力,才是实现种族延续的唯一方式。在自身生长和营养条件都较差的条件下,天南星如果选择做“母亲”,没有后代的几率便会增加,而选择做“父亲”则可以产生少许的花粉,增加传宗接代的机会。

番木瓜又名万寿果,是一种著名的热带水果,具有重要的食用和药用价值。它既有雄株和雌株之分,也有“两性株”的株性,根据不同的株性,所开的花又分为雄花、雌花和两性花。

大多数植物所开的花都为两性花,即一朵花上既有雌性器官(雌蕊)又有雄性器官(雄蕊),有些植物的花却只有雌花或雄花单性花。对于单性花来说,雄花可通过传播花粉而使雌花的胚珠受精,雌花则可在花媒(风、昆虫等)的帮助下完成受粉受精,从而结出种子。

番木瓜树的“两性花”可分为三种类型,即长圆形两性花、雄型两性花和雌型两性花。

一般来说,长圆形两性花所结的果实为长圆形,这是目前市场上热卖的主流番木瓜果实;而雄、雌型两性花所结的果实多为畸形或瘦小果,没有多大经济利用价值。

改变番木瓜的性别是提高番木瓜树产果率和利用价值的一个重要途径。研究认为,温度变化是引发番木瓜变性的活跃因素。比如,气温过高时,开雄型两性花的现象比较普遍。一般温度在26℃至32℃之间开的大多数是长圆形两性花,低于26℃或高于32℃便出现趋雌或趋雄现象。

植株养分的消耗也是造成花性不稳定的因素之一。当植株养分消耗过多、过快时,很容易发育成雄型两性花。同时,植株体内激素的变化也是引起两性花转化的重要因素,比如生长素可以促进雄型两性花的发育,而赤霉素能促进雌型两性花的发育。

掌握了植物变性的特性,通过适当改变外界环境条件,就可有效控制一些植物的性别,使之向人意愿的方向转化。如黄瓜多施氮肥、浇水,提高室内气温,就可使之多开雌花多结瓜。

研究植物性别形成的本质,寻找控制性别的途径,也是探索植物世界奥秘的热点之一,目前这方面的研究还在不断深入。不久的将来,如果人类能控制植物的性别,成为大自然的主人,农业生产将会更上一层楼。endprint

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