◎本報記者 趙漢斌

　　蘭(lan) 科是被子植物最大科之一，全世界約有700屬2.8萬(wan) 種，不少種類是重要的觀賞花卉和珍貴藥材，具有較高的價(jia) 值。

　　科技日報記者5月9日從(cong) 中國科學院西雙版納熱帶植物園獲悉，該園研究人員成功解析了蘭(lan) 科石斛屬鼓槌石斛種子萌發的發育模式，這不僅(jin) 增進了人們(men) 對蘭(lan) 花進化的理解，也為(wei) 進一步研究蘭(lan) 花與(yu) 真菌共生的機製，以及蘭(lan) 科珍稀瀕危物種的保護、繁育提供了重要見解。相關(guan) 研究論文日前發表於(yu) 國際期刊《園藝學》。

　　與(yu) 大多數被子植物不同，蘭(lan) 科植物的種子，如同粉塵般微小，被認為(wei) 具有未分化的胚性結構，沒有胚乳。因此蘭(lan) 科植物在萌發中，往往不能為(wei) 自己提供營養(yang) 。因此，離開原有棲息地，沒有共生菌的加持，蘭(lan) 科植物很難生存和繁殖，這也是蘭(lan) 科“嬌貴”和易陷於(yu) 瀕危境地的原因。

　　值得一提的是，蘭(lan) 科在幼苗形成之前，通常要經曆原球莖的發育階段。原球莖是蘭(lan) 花種子萌發過程中的形態學構造，可理解為(wei) 呈珠粒狀由胚性細胞組成的、類似嫩莖的原器官。

　　“形成原球莖，是蘭(lan) 科植物特有的發育階段，是幼苗形成及構建菌根共生關(guan) 係的關(guan) 鍵時期，決(jue) 定了種子能否順利發育形成幼苗。”中國科學院西雙版納熱帶植物園植物多樣性與(yu) 保護研究組研究員羅豔介紹。

　　原球莖的組織分化過程是怎樣的？它在蘭(lan) 花種子萌發過程中有哪些生理功能？為(wei) 解決(jue) 這些問題，研究人員找到了理想的“模特”和協作“夥(huo) 伴”——鼓槌石斛和膠膜菌。

　　研究人員小心地從(cong) 鼓槌石斛果莢中取出種子，並在零下20℃儲(chu) 存，以便將來好喚醒它們(men) 用於(yu) 實驗。與(yu) 此同時，他們(men) 還用上了能促進種子發芽的膠膜菌。“這種真菌，是蘭(lan) 花種子發芽的重要‘伴侶(lv) ’，培養(yang) 7—9天後，我們(men) 就把活躍的菌絲(si) 接種到蘭(lan) 花種子之上。”論文第一作者、中國科學院西雙版納熱帶植物園碩士研究生高鑫禎介紹，“我們(men) 利用解剖技術和掃描電子顯微鏡，觀察到鼓槌石斛與(yu) 膠膜菌GC-15共生發芽過程中原球莖的發育過程。”

　　高鑫禎說，根據形態和解剖結構特征，鼓槌石斛種子的萌發過程可分為(wei) 幾個(ge) 階段。

　　他們(men) 發現，原來原球莖形成發生在較前階段，並在中間階段有了明顯的組織分化，頂部的胚性細胞發育形成子葉，中上部的中心位置，則分化出莖頂端分生組織。

　　“在種子開始吸水膨脹的初始階段，膠膜菌菌絲(si) 就通過種孔侵入種胚，後期則通過假根進入，在原球莖中下部特定的薄壁細胞中增殖，但菌絲(si) 最終會(hui) 被原球莖消解，作為(wei) 多糖營養(yang) 物質，給原球莖發育提供營養(yang) 。”中國科學院西雙版納熱帶植物園副研究員邵士成說，他們(men) 還發現，種子的成熟種胚事先已規劃好發育“藍圖”，種胚會(hui) 明顯分化形成幾個(ge) 功能區，分別發育形成子葉和莖頂端分生組織以及共生真菌定殖區，分別行使光合作用、幼苗營養(yang) 體(ti) 建成和供給營養(yang) 的功能。

　　看似結構簡單的種胚，借助共生真菌“夥(huo) 伴”的力量，完成了複雜的發育過程，獲得了子葉、莖頂端分生組織、假根以及菌根等組織器官，形成原球莖這一功能體(ti) ，從(cong) 而開啟蘭(lan) 科植物幼苗的生命旅程。

　　“這項研究闡明了原球莖發育過程中的形態學和解剖學變化，為(wei) 深入了解石斛屬與(yu) 真菌生物之間的共生關(guan) 係，以及蘭(lan) 花原球莖的結構形成和功能機製提供了新的見解。”羅豔說，這對瀕危蘭(lan) 科植物保護和園藝蘭(lan) 科植物助萌都具有重要的現實意義(yi) 。