植物性别的发现

作者:植物知识全知道  2021-09-02 11:23  阅读 73 次

人人都知道动物有雌有雄,可是对于植物也有雌雄这一点,不少人也许不大注意或不大了解。在高等植物中,性别的分化情况要比动物复杂得多,以至于对植物性别的最后确认,在科学史上曾经历了一场持续1000多年的大论战。

对于植物的性别,人类在农业生产实践中早就有认识,据记载,远在3000多年前,阿拉伯人和亚述人就认识到海枣有雌雄之分。在每年的某一时期举行一个特殊的仪式,由一个男人爬到一棵雄株上,取下一个雄花序,递给一位僧侣,该僧侣用它接触雌花序,认为这样可以确保海枣的丰收。到了公元前4世纪,亚里士多德认为植物没有动物那样的性别,他认为新植物是母体多余的养料产生的。此后,植物性别问题似乎被遗忘了。到了16世纪,许多科学家还完全否认了植物有性别,甚至有些人认为花朵的雄蕊是排泄器官,而花粉只是废物。直到1682年,才有人第一次明白地指出雄蕊是花中的雄性器官。十多年后,一位植物园主任观察到:在附近没有雄株的一棵雌性桑树所产生的果实只含有不成熟的种子。受这个启发,这位植物园主任把一些雌性的桑树种植在大大的盒子里,使它们完全隔离,不受雄性的任何影响。他发现虽然这些植物生长得很好,但其果实里却没有一个能够生育的种子。后来他又发现把玉米的柱头从幼穗上去掉以后,也同样不能形成种子。于是这位植物园主任得出结论:在植物界,种子的产生是植物维持种族的普遍特性,除非有花药参加,否则不可能事先在子房内准备好幼小的植物,花药具有雄性生殖器官的作用,而子房和花柱则是雌性生殖器官。此后,一连串有关发现终于向人们表明了植物后代的产生也和动物一样,都是精卵结合之后形成的。

随着科学的发展,人类对植物性别的认识有了越来越深入的了解。原来,植物的性器官就是它们的花朵,雄性器官叫作雄蕊,由花药和花丝两个部分组成;雌性器官叫雌蕊,由柱头、花柱和子房三个部分组成。就拿大家熟悉的玉米来说,顶上开的是雄花,它就是由花药和花丝组成的,花药中包含着千千万万的花粉;从玉米苞的苞叶尖上抽出来的“胡子”,则是雌花,它由柱头、花柱和子房组成,子房就是结果育种的地方。这种在一株植物上雌花、雄花分开的植物,叫作雌雄异花同株植物。而千年桐、银杏、油瓜等,虽然也是雌雄异花,但它们的雄花和雌花不生长在同一株树上。这样的植物,则称之为雌雄异株植物。属于雌雄异株的植物,如果周围没有雄树,雌树就不会结果。比如,我们要吃上香喷喷的开心果,果园里不能只栽雌树,必须间隔一段距离栽些雄树才行。水稻、小麦又不同,它们的雌、雄性器官长在同一朵花里,植物学上把这种花叫两性花,这种植物则是雌雄同花植物。更有趣的像番木瓜,它既有单性花,又有两性花,为一种“混性植物”,特别是在一些雌雄同株异花的植物上,花的性别还可随着开花的部位、植株的年龄的变化而变。如蓖麻,下部开的是雄花,中部开的是两性花,上部开的几乎全是雌花。如此看来,植物的性别比起动物来似乎要复杂得多,雌雄划分也不像动物那样明显。

在农业生产上,大多数农作物都是采收果实或者种子的。这些作物的产量由它们开花结果的数量来决定。所以,研究植物开花以及性别对农业生产有很大的意义。现在,利用植物性别来提高农林作物的产量和质量,已成为现代技术的重要组成部分之一。例如,大麻以收获纤维为栽培目的,雄株比雌株生长速度快,纤维质量好,当然栽培雄株比较经济;如果以收获种子为栽培银杏的目的,就要选择雌株;如作为城市绿化的行道树,则选雄株为好。对于那些开花时会散出很多讨厌的絮状物的雄性杨树,在选行道树时,肯定要在幼苗期就被淘汰了。

植物与动物一样,性别也是由存在于染色体上的基因决定的,通过对植物种子或幼苗进行染色体检查,就能准确地鉴别出树木的性别。花的性别虽然主要取决于遗传因素,但也受环境条件的影响。在生产实践中,如果适当调节光照、昼夜温差和水分,就可以人为地控制花的性别。

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