植物器官克隆

植物克隆不同於動物克隆，植物具有克隆能力。植物克隆指植物細胞具有母體的全部遺傳特性，並且在離體培養狀態下可以像受精卵似的發育，長出與母體一模一樣的植株。

基本介紹

• 中文名：植物器官克隆
• 動物克隆：克隆羊、克隆牛
• 中科院：植物研究所
• 研究員：陸文梁

動物克隆

動物克隆是生物學熱得發燙的前沿。克隆羊、克隆牛、複製人，任何一點動靜都可能引起極大的關注。

植物克隆

植物克隆就不一樣了,在中科院植物研究所，陸文梁研究員領導的課題組在過去20多年裡完成了被子植物所有器官的克隆，“世界上還沒有一個實驗室能夠在克隆器官的種類，揭示它的規律性和提出解釋這些規律性的理論方面達到這樣的水平”。然而這一切進行得悄無聲息，沒有多少人注意到這些國際領先的研究成果。陸文梁向我們出示了兩份資料。一份是2003年45卷12期的《植物學報》雜誌，在這期雜誌上，他對自己20多年的實驗研究給出了獨到的理論解釋。一份是1988年3月4日的《人民日報》，這張報紙的頭版，記錄了他當年在國際國內引起的巨大轟動。這是兩種性質完全不同的媒體，但兩相對照，我們還是可以感覺到其中“冷”和“熱”的反差。當生物學研究越過器官、組織、細胞，進入分子和基因層面，傳統的植物學如同西斜的太陽，似乎走到了盡頭。“可傳統的研究方式是不是就完全沒有價值呢？動物器官克隆至今還沒有成功，那么在植物器官克隆方面形成的規律性認識，會不會對此有所幫助？”已經退休的陸文梁有一個夢想，就是與他人合作，與當下尖端的分子生物學手段相結合，把我國在這一領域裡長期積累形成的優勢保持下去，並發揮更大的作用。

單個細胞進行離體培養？

插一根枝條，可以生長出參天大樹，植物的這種“克隆能力”早就為人所認識。那么對單個細胞進行離體培養，是否也可以長出與母體一模一樣的植株呢？

克隆番茄味道很好

1958年，斯底伍德對胡蘿蔔細胞的懸浮培養證實了這一點。這就是說，植物細胞具有母體的全部遺傳特性，並且在離體培養狀態下可以像受精卵似的發育，這就是細胞全能性理論。

既然可以用細胞培養植株，那么是不是可以通過一定手段的控制，直接生長出我們需要的特定植物器官？這是當時人們無法解答的問題。

1963年，陸文梁從復旦大學生物系畢業，來到中科院植物所。很快，這些問題引起了他的注意。此後40年，他的研究工作就圍繞著這個大方向展開。

1978年，他首次在國內將單粒花粉培養成一棵植物；1986年，他完成了外植體直接形成花芽的研究；1988年，他主持研究的克隆花被、雄蕊和胚珠在世界上首次獲得成功；1994年，他主持的果實克隆研究取得突破，世界上第一個番茄的克隆果實在試管中誕生。大量的資料積累使他有可能將實驗中獲得的感性認識上升為理性認識。到2003年，他揭示了克隆器官的規律並在前人提出細胞全能性理論的基礎上，又提出了“細胞全能性完全表達和部分表達”以及“細胞逆發育”的理論。至此，對植物器官克隆形成了較為全面的認識。

回想品嘗世界上第一個克隆番茄的情形，老陸笑著說，“是研究生吃掉的，他們說味道很好。”

語出驚人 造福子孫

陸文梁的心裡，並不以培育克隆番茄為滿足，儘管“它將來也許真的可以在宇宙飛船上為航天員培育新鮮的瓜果蔬菜”。

在老陸看來，對克隆植物器官的規律性認識最大的價值也許在於，它能為克隆動物器官提供有益的啟示。“雖然動物器官的克隆比植物的要複雜和困難得多，但以往的實驗表明，在細胞水平上動物和植物有許多特點是相似的。按照克隆植物器官的規律，在外源激素的誘導下，植物的各種器官都可以由試管中培養的愈傷組織（生物受傷後結下的疤痕類組織）直接長出來，而愈傷組織的形態細胞學特點和不間斷快速增殖的特性等與動物癌組織十分相似，那么為什麼動物器官不能由早期的癌組織長出來呢？”

這是一個大膽的構想。要實現這個構想，關鍵是癌細胞的脫氧核糖核酸變異是否可以逆轉。事實上，詹姆斯·摩根2003年6月1日在美國《癌症研究》月刊上報導的實驗結果，證明脫氧核糖核酸的後生變異是可以逆轉的。根據陸文梁課題組克隆植物器官的經驗推測，促使這種逆轉的物質可能就是外源激素。

若是真的能從癌組織長出人的各種器官，那么可怕的癌細胞將變害為益，癌症的治療也將迎來新的曙光。陸文梁壯心不已。