本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
在马特·格勒宁的动画科幻情景喜剧《飞出个未来》的一集中,莉拉送给她的朋友弗莱一份不寻常的乔迁礼物:一棵盆景树,上面长着小香蕉、甜瓜和李子。“这是一棵迷你水果沙拉树,”她解释说。
事情是这样的:水果沙拉树是真的。
在澳大利亚,詹姆斯和凯瑞·韦斯特种植和销售四种类型的水果沙拉树,每种树都结出几种不同的水果。核果沙拉树生长桃子、李子、油桃、杏子和桃杏。柑橘沙拉树提供冬季和夏季橙子、橘子、柠檬、酸橙、葡萄柚、坦橘柚和柚子。多苹果树拥有两到四种不同的苹果,而多梨树则生产两到四种不同的亚洲梨。
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在一个在线视频中,凯瑞·韦斯特解释了她的丈夫詹姆斯二十多年前是如何通过学习嫁接技术创造出他们的第一批水果沙拉树的。“他开始把同一科的不同水果嫁接到一棵树上,看看会发生什么,”凯瑞在视频中说。“我们对结果感到惊讶。”
嫁接将两种或多种植物的组织结合在一起,使它们生长并作为一个单一的植物发挥作用。嫁接中的一种植物被称为砧木,因其健康或耐寒的根系而被选中。另一种或多种植物,因其果实、花朵或叶子而被选中,被称为接穗。您可以以多种不同的方式将接穗连接到砧木上。在最常见的技术之一中,您从一棵您想要繁殖果实的植物上移除一个枝条,并将该枝条的断裂端切成 V 形,就像木管乐器的簧片一样。以这种方式削接穗会露出其维管形成层——植物组织环,其中充满了分裂细胞,这些细胞增加了枝条的周长。一旦接穗准备就绪,您就可以在砧木上的一个枝条上纵向切开——露出其维管形成层——并将接穗楔入裂缝中。成功的嫁接需要将砧木和接穗的维管形成层紧密接触。另一种嫁接方法包括在砧木的树皮和形成层之间切割小口袋,并将接穗滑入这些口袋中。为了密封,您可以用橡皮筋、胶带、订书钉、绳子或蜡将接穗和砧木捆绑在一起。
在接下来的几周里,接穗和砧木融合它们的内部组织,并在嫁接处周围生长增厚的疤痕组织。首先,两种植物都会杀死并隔离受损的细胞。与此同时,维管形成层中的愈伤组织细胞增殖,并用粘性蛋白质将它们粘合在一起,形成接穗和砧木之间称为“愈伤组织桥”的活连接。如果您从上方观察正在经历此过程的劈接的横截面,它看起来会像一片完整的猕猴桃片——接穗——夹在另一片猕猴桃片——砧木——的分开的两半之间,愈伤组织桥的活线将中间的猕猴桃片与侧翼的半圆合并在一起。愈伤组织细胞还在接穗和砧木的主要维管组织之间提供临时连接——木质部(运输水分)和韧皮部(携带糖分)。最终,维管形成层构建全新的木质部和韧皮部,将接穗和砧木结合成一个单一的功能性生物体(参考文献:植物繁殖:原理与实践)。
农民们已经嫁接果树和其他作物数千年了,但大多数嫁接只涉及两种植物。基本思想是将您想要种植的任何种类的植物嫁接到适应当地土壤的根系上。正如约翰·麦克菲在他的著作《橙子》中解释的那样
“在佛罗里达州,大多数橙子树都有柠檬根。在加利福尼亚州,几乎所有的柠檬树都生长在橙子根上。这种事情在柑橘类水果中并非独一无二。对于核果,有一定的自由度。李子可以嫁接在樱桃树上,杏子可以嫁接在桃树上,但像这样的一对一关系仅仅是柑橘类的开始。一棵柑橘树可以变成嘉年华,柠檬、酸橙、葡萄柚、橘子、金橘和橙子同时在其枝头成熟……岭上[佛罗里达州以橙子树果园闻名的山脉]的大多数树木都生长在粗柠檬上……作为砧木,它具有非凡的活力,并且与其他砧木相比,在树上结出更多的果实。”
除了提高产量外,嫁接还可以提高对细菌、病毒和真菌的抵抗力,吸引更多样化的传粉媒介群体,并为娇嫩的观赏植物提供坚固的树干。在许多情况下,嫁接是繁殖果树最可靠的方法,因为苹果、柑橘类水果和许多其他水果都不是“真种实生”的——如果您种植这些水果的种子,新一代不一定会产生与其亲本相同的水果。相反,您可能会得到完全不同的东西——来自酸橙的葡萄柚,来自橙子的柠檬——或基因惊喜。
像水果沙拉树这样的多嫁接植物的主要优点是方便。许多人的后院没有空间种植几棵大型果树,但理想情况下希望收获不止一种水果。不同的多嫁接技术最适合不同的物种组合。一般来说,植物亲缘关系越近,嫁接就越成功。让一棵树结出苹果、橙子和香蕉可能是一个过于成问题的目标,难以实现。这就是为什么韦斯特的水果沙拉树是相关核果或相关柑橘类水果的融合,而不是来自不同植物科的水果的混合。其他苗圃也提供类似的多嫁接树。佐治亚州的艾森苗圃销售一种多嫁接核果树,生产桃子、李子、油桃和杏子。加利福尼亚州的山神苗圃有多嫁接苹果树和樱桃树。密苏里州的斯塔克兄弟公司销售一种二合一梨树。苗圃和爱好者也嫁接不同类型的仙人掌。一些农民和园丁创造了番茄薯植物,这种植物在地下生长土豆,在地上生长番茄。土豆和番茄看起来可能非常不同,但它们都属于茄属(属是物种之上的分类顺序)。
虽然嫁接木本植物(如果树)是一种古老园艺技术,但嫁接软茎蔬菜是一种较新的农业实践。也许苗圃很快就会开始销售混合蔬菜灌木以及水果沙拉树。芸薹属似乎是这样一个实验的特别好的候选者。这一个物种包括卷心菜、西兰花、花椰菜、球芽甘蓝和羽衣甘蓝。是的,所有这些植物都是完全相同物种的栽培品种——它们的外观和特征通过世代的人工选择而改变,就像人们创造了如此多不同的犬种一样。西兰花花椰菜芽苗菜听起来特别美味。也许是时候家庭团聚了。