為什麼會產生畸形果?從植物細胞結構來分析畸形果產生的原因

2021-01-16 騰訊網

作者:曹泳春

我們在當今的現實生活中經常會發現很多「畸形果」,同時發現這些「歪瓜裂棗」都比較好甜。有人發現,如果氣溫持續高於28℃甚至30℃以上,櫻桃往往會出現「雙胞胎」或「三胞胎」現象,所以目前技術管理界普遍認為,「畸形果」的產生都是因為氣候原因。另外,還有業界人士認為與土壤汙染、空氣汙染、水汙染有關。如果想解決這一難題,就讓我們首先了解一下植物細胞結構,然後再探討一下植物生長繁殖與細胞分裂複製之間的關係。

一、植物細胞的結構。

植物細胞由細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞核這四部分構成。

1、細胞壁:支撐細胞結構形態和保護細胞。

2、細胞膜:跟動物的細胞膜具有相似的功能,是半透膜,具有交換物質營養的功能。

3、細胞質:為細胞新陳代謝,提供物質和場所。

4、細胞核:遺傳物質儲存和複製的場所、生命活動控制中心。

二、植物生長和繁殖與細胞的關係。

植物個體的生長和繁衍都是由於細胞數目增加、每個細胞體積增大以及功能分化的結果。細胞數目的增加是通過細胞分裂來實現的,細胞分裂是生命的特徵之一。

細胞分裂主要有三種方式:有絲分裂、無絲分裂和減數分裂。

1、有絲分裂是一種最常見的分裂方式,主要發生在植物根尖、莖尖及生長快的幼嫩部位的細胞中。

2、無絲分裂最常見的是橫縫,即細胞核先延長,然後在中間繳縮、變細,最後斷裂成兩個子核。另外,還有縱縫、出芽、碎裂等多種形式。無絲分裂的細胞核內不產生染色體。

3、減數分裂是與生殖細胞或性細胞形成有關的一種分裂。高等植物在大、小孢子形成時必須經過減數分裂。減數分裂的全過程包括兩次連續的分裂,即減數第一次分裂(簡稱分裂I)和減數第二次分裂(簡稱分裂Ⅱ),結果形成4個子細胞,每個子細胞核內染色體數目為母細胞染色體數目的一半,因此稱為減數分裂。

三、高檔植物的細胞分裂多是有絲分裂和減數分裂。

果樹屬於高檔植物,根系和枝葉生長以及果實的膨大都是因為細胞的有絲分裂,花芽分化和果花授粉都是因為細胞的減數分裂。

隨著氣溫和時間的變化,根據果樹自身的調節功能,植物激素將會上下或定向轉移刺激細胞分裂。產量的高低取決於細胞數目多少和細胞體積的大小以及植物激素含量的高低。

氮能夠促進細胞的立體性分裂,磷能夠促進細胞的縱向分裂,鉀能夠促進細胞的橫向分裂。所以,人們正是根據果樹的生長習性,在不同的時期對果樹進行不同的施肥。不僅如此,我們還應該著重了解一下細胞的無絲分裂。

無絲分裂有多種形式,最常見是橫縊式分裂,就是細胞核先延長,然後在中間縊縮、變細,最後分裂成兩個子細胞核。另外,還有碎裂、芽生分裂、變形蟲式分裂等多種形式,而且,在同一組織中可以出現不同形式的分裂。

無絲分裂在低等植物中普遍存在,但是,通過科學研究觀察,近幾十年發現在高等植物中也會經常看見高等植物營養豐富的部位,無絲分裂很普遍。如胚乳細胞(胚乳發育過程愈傷組織形成)、表皮細胞、根冠,總之薄壁細胞佔大多數。

無絲分裂大致可劃分為四個時期:

第一期:核內染色質複製倍增,核及核仁體積增大,核仁組織中心分裂。

第二期:以核仁及核仁組織中心為分裂制動中心,以核仁與核膜周染色質相聯繫的染色質絲為牽引帶,分別牽引著新複製的染色質和原有的染色質。新複製的染色質在對側核仁組織中心發出的染色質絲的牽引下,離開核膜移動到細胞的赤道面上。

第三期:為核拉長呈啞鈴形,中央部分縊縮變細,這是因為赤道面部位的核膜周染色質不與核膜分離,而核仁組織中心發出的染色質絲(與核膜周染色質相聯繫)螺旋化加強,產生的牽引拉力導致赤道面部位的核膜內陷。

第四期:核膜內陷加深,終於縊裂成兩個完整的子細胞核。每個子核中含有一半原有染色質和一半新複製的染色質。無絲分裂不僅在動植物的病變細胞中,而且在正常組織細胞中普遍存在。不僅在體細胞中,而且在生殖細胞中都能進行無絲分裂。在一定條件下,無絲分裂和有絲分裂交替進行。

四、「雙胞胎」或「多胞胎」以及多種「畸形果」都是因為內源激素分泌過剩或外來病毒攻擊引起的植物細胞無絲分裂加速或變異。

在內源激素分泌過剩的情況下,將會擾亂植物對激素的正常分配,使植物細胞的無絲分裂增多並加速,導致溢縮程度不完全,從而產生「連體嬰兒」現象;植物激素過剩,會使生殖細胞迅速裂變,從而產生「畸形」;植物細胞遭受外來病毒侵襲,攻擊胚乳細胞,導致植物自我愈傷能力下降,細胞器組織破壞,輸送營養受阻。

所以說,「畸形果」產生的原因,一是內在因素,二是外在因素,一種是激素,一種是病毒。

1、長期大量施用農藥、化肥和除草劑,容易產生畸形果。

2、隨意加大氮肥的施用量,容易產生畸形果。

3、不分部位、時間、濃度、劑量,盲目施用激素類藥物,容易產生畸形果。

4、休眠期遭遇暖冬,花期遭遇猛雨或持續性高溫天氣,容易產生畸形果。

5、靠近汙染源種植的作物,容易產生畸形果。

畸形果主要發生在漿果類作物或小型核果類作物上。我一直不反對農民施用激素,但我從來沒有提倡過作物上施用激素。我堅決支持工業化、城市化、信息化和現代化建設,但我始終反對以破壞農業為代價從而造成土壤、空氣、水體的嚴重汙染。

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