這幾天網上流傳的一則消息引起了大家的極大興趣。有新聞報導「英國人保羅·漢索經過15年反覆試驗，終於成功培育出一種"一藤雙生"植物——番土豆（TomTato）。上面出番茄，地下長土豆。保羅表示，他的發明可以「一次性解決薯條和番茄醬的問題。」【1】一棵植物上既能長出番茄又能長出土豆！這對於吃貨來說真是一個天降的福音啊！要是在自家園子種上一棵那是多麼愜意的事情啊！小夥伴們紛紛好奇的表示，這麼神奇的植物，它是怎麼來的呢？
吃貨福音番土豆。圖片來源：http://www.bbc.co.uk
土豆和番茄，因為美味，所以被搞……很多次要說番土豆，那麼不得不談談土豆和番茄這兩種植物。去過英國的小夥伴們應該對土豆有著深刻的認識——英國菜中對土豆的使用可以說是無孔不入。蒸煮炸煎、片塊條泥，可以說土豆是英國菜，甚至整個歐洲菜中當仁不讓的主力軍。這也難怪，當16世紀西班牙探險家從南美安第斯山脈將這個號稱「結出魔鬼蘋果」的神奇植物帶回歐洲後，土豆以其優良的特性成功的扭轉了曾經的惡名，贏得了歐洲人民的一致喜愛。土豆的高產性是得到人們歡迎的主要原因之一——在當時每英畝土地上只能收穫一噸左右的小麥和燕麥的水平下，土豆可以達到6噸，並且營養成分不相上下。而在緯度較高的西歐、北歐以及俄羅斯等寒冷及土地貧瘠的地區，土豆由於耐寒和耐貧瘠，更是成為了當地居民的主要糧食作物。隨著土豆種植的進一步擴張，它已經成為了世界第四大糧食作物（前三者是水稻、小麥和玉米）。
土豆屬於茄科植物大家族中茄屬植物的一員，在土豆開花後，也會結出一個個深紫色的果實，看上去像極了變了色的小番茄——事實上，番茄的確是土豆的近親：它也是茄科植物，屬於關係十分接近的番茄屬。這關係近到什麼程度呢？最新的分子證據甚至表明番茄屬可以做為茄屬下的一個亞屬處理【2】。親上加親的是，二者的老家也離得不遠——番茄也起源於中南美洲地區。在一些傳說之中，番茄是因為一位畫家冒死品嘗後才得以洗清它「有毒」的冤屈的。事實上，番茄僅僅是在英國不被人待見了相當長一段時間，而位於歐洲南部地中海沿岸的義大利等地區，在番茄16世紀初來到歐洲不久之後就被用來烹製菜餚了。所以從番茄的遭遇就能看出一個好的吃貨對於食材的命運是多麼重要了。好在番茄以它酸甜多汁的口味贏得了大眾的喜愛，在現在，每年有1.5億噸的番茄以鮮果、果醬或其他形式被人類消費。
土豆的果實。圖片來源：Wikimedia Commons
面對如此美味的兩種食材，人們自然會在它們身上打點小心思。各自新品種的選育就不用多說，人們還想來點新花樣。
1983年初，英國著名科學雜誌《新科學家》上發布了一篇令人興奮的報導：德國漢堡大學兩位科學家將番茄和牛的細胞融合，研製成功了一個「動植物雜交的新品種」——「牛番茄」。報導稱這個新品種番茄「表面好似牛皮，裡面含有大量的維生素C，並且蛋白質比普通西紅柿高數十倍。」消息一出，多家媒體紛紛轉載，很快傳遍世界。然而吃貨們在興奮之餘卻忽略了一點——報導刊發的日子是四月一日。原來，這只是一個愚人節玩笑而已。
不過，這個玩笑並非無釐頭。事實上，一批嚴肅的科學家們在多年之前就進行了類似的研究。由於動物和植物細胞差異太大，融合形成的細胞只能存活很短時間，於是科學家把目光投向了親緣關係很近的兩種植物——沒錯，就是番茄和土豆。1978年，德國科學家Georg Melchers等人，就利用番茄和土豆的細胞進行了細胞融合的實驗，最終獲得了4株被鑑定為是土豆-番茄雜合的植株【3】。儘管實驗的目的是為了證明不同種植物的細胞融合後能夠再生出新植株，但是人們還是對這一新奇的實驗能否產生「地上結番茄，地下結土豆」的新植物抱有很大熱情。不過最終人們的希望還是落空了——這些植株的育性都不是很高。
植物細胞融合。圖中紅色的細胞就是由一個含有葉綠體的綠色細胞和一個含有紅色液泡的花瓣細胞融合而來。圖片來源：Wikimedia Commons
然而，人們對把番茄和土豆合為一體的夢想仍沒有破滅，而實現它的，則是一項很古老的農業技術——嫁接。
植物姻緣靠嫁接所謂嫁接，其實就是將一棵植物的芽或枝條，移植到另一棵帶根的植株上，並讓二者癒合在一起，共同生長【4】。這被移植的芽或枝條就被稱作接穗，而保留根系的則稱作砧木。接穗和砧木是如何生長在一起呢？這是因為，植物的組織在被取下和切開後，截面上的細胞受到機械和化學刺激，便開始增生出新的細胞，這些新的細胞團具有很強的分裂和分化能力，被稱作愈傷組織。由於嫁接時接穗和砧木彼此貼合，因此二者產生的愈傷組織也彼此交錯，在共同的環境下開始分化，逐漸產生形成層，並進一步產生出連接二者水分、營養運輸的管道——維管組織。當維管組織發育起來之後，接穗和砧木就合而為一了。
一些嫁接的方式。圖片來源：lh3.ggpht.com
嫁接這項技術已經有超過2000年的歷史了，早在西漢晚期的《氾勝之書》中就記載了葫蘆的嫁接方法【5】。嫁接能夠利用砧木的強大根系，為接穗提供足夠的水肥供給，而靈活的接穗選擇，則保存和擴增不易通過播種、扦插等手段繁殖的植株的的良好手段。特別的，如果砧木和接穗選擇恰當，嫁接還能改善植株品質，提高抗旱、抗寒或抗蟲等性質。
一般來說，接穗和砧木的代謝類型和親緣關係越近，嫁接的成功率越高，同一物種的品種間嫁接就比較容易，而種間嫁接就較為困難，屬間和科間嫁接就更為不易了。不過這也並非絕對情況。番茄和土豆，這兩個不同的物種就能嫁接在一起，我們看到的番土豆，正是這麼來的。其實，番土豆的培育過程並不複雜：作為砧木的土豆在長到半米高左右時，修剪掉部分枝葉，然後將番茄作為接穗，嫁接到土豆的莖上，經過一段時間的培育，番土豆就這麼長成了。當然，番土豆只能做到同時收穫番茄和土豆，要「一次性解決番茄醬和薯條問題」，還是需要果醬和薯條加工了。
其實，市場上很多常見的水果的背後，都有種間嫁接的功勞，例如在枳上嫁接柑橘、山荊子上嫁接蘋果、酸棗上嫁接棗等。在屬間進行嫁接的例子也很多。比如農業上，會使用特定的南瓜秧或葫蘆秧為砧木，西瓜作為接穗來嫁接，使得「葫蘆秧上結西瓜」、「南瓜秧上結西瓜」。這一技術可以使得西瓜品質、產量提高，並且對西瓜枯萎病的抗性更強。
嫁接在南瓜植株上的西瓜苗。圖片來源：http://www.alanbishop.proboards.com/
番土豆，你能走多遠？事實上，番茄嫁接土豆並非新鮮玩意兒。甚至早在上世紀50年代，德國科學家們做番茄土豆細胞融合實驗之前，就有人嘗試在土豆上嫁接番茄了【6】。不過，那時的技術還比較粗糙，對接穗和砧木的選擇也不甚精細，嫁接植株所得到的番茄和土豆，品質一般都不如未嫁接的同一品種的番茄和土豆。但近年來，隨著育種技術的發展和科研工作者的努力，逐漸打破了這一限制性因素，使得嫁接植株的果實和塊莖品質有了很大提高，在我國，有不少地區都進行了番茄-土豆嫁接的實驗和推廣。而前面說到的番土豆，也正是利用現代科學技術，在精細的品種選擇和技術優化中培育出來的。
不過，番土豆能否闖出一片天地，這還有待時間的證明。番茄和土豆儘管本身都是多年生植物，但在農業生產上，都是作為一年一茬的作物來種植的。這就帶來了一個問題：由於番土豆是嫁接植株，因此無法通過保留種子或塊莖來進行繁殖，也就是說，若不自己進行嫁接，每一年都得購買新的植株來種植。目前，生產番土豆的Thompson-Morgan公司網上對番土豆的定價是15英鎊一棵，可以買二送一。但是一株價值10英鎊的番土豆，能否生產出價值超過10英鎊的番茄和土豆，這很成問題，並且這還沒有將人工和生產成本計算在內。因此，如果進行商業化運作，一方面可以將其作為專利或者專業技術進行轉讓，另一方面就如同現在已經能夠作為成品出售的西瓜-葫蘆嫁接苗一樣，讓植株的購買成本足夠低廉，這也有利於商業化的進行。
人類對吃的追求永遠不會止步，對作物新品種的挖掘和研究也不會停歇。現代生物科技使得人類對作物的深入改造已經從夢想變成了現實，可以預見，未來還會出現更多更新奇的新型作物，它們肯定會比番土豆更讓人們眼前一亮——或許，真的是番茄醬味的土豆哦。
參考資料： 英國電訊報導 https://en.wikipedia.org/wiki/Tomato Georg Melchers， Somatic hybrid plants of potato and tomato regenerated from fused protoplasts，Carlsberg Research Communications，1978, 43,（4）, 203 http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02906548 陸時萬等，《植物學（上）》，高等教育出版社，p190 氾勝之（西漢），《氾勝之書》http://gj.zdic.net/archive.php?aid=1189 祖任等，《番茄和馬鈴薯的嫁接方法》，生物學通報，1955（7），31
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