茎尖培养揭秘：植物去除病毒的奥秘

近代医学认为，病毒可能是引起人类恶性肿瘤如白血病、鼻咽癌和肝癌等的原因之一。病毒不仅危害人体，也会侵染植物，使植物亦患上难以医治的病毒病。世界各国受病毒危害的植物极多，目前已发现植物病毒病的种类超过500种。

那么，什么是病毒？能否将病毒驱赶出植物体王国？在电子显微镜和现代生化技术的探查下，病毒原形毕露。原来病毒是一类结构非常简单的分子生物，大部分只由核酸和蛋白质分子组成（只有极少数的病毒含有脂类和转录酶），其核酸为芯子，蛋白质亚基为外壳。植物病毒的核酸成分主要是RNA（核糖核酸）。病毒的体形有各种各样，可呈球形、线形、方块形或子弹状等。病毒的结构很简单，自己没有一整套酶等系统来单独地进行物质代谢和能量代谢。然而，它能狡猾地借助宿主植物体内的一套酶系统来进行生理代谢、生长、增殖和遗传等生命活动，从而使植物细胞的结构和功能遭到严重扰乱，以致获病。病毒的生命活动特点，决定了它们的寄生方式是专一性活物寄生，这给人们战胜病毒，带来了极大的困难。人们正根据化学药剂杀灭病毒的原理，来寻找抗病毒的药剂，同时，又另辟蹊径，采取“不战而胜”的策略，经过研究，找到了一种去除植物内病毒的妙技——茎尖培养，已广泛应用于生产。

茎尖，是植物地上部分各个芽、分枝顶端的生长中心，植物的抽枝展叶，花开花落，全是这个中心的细胞生长和分化的结果。如果你有兴趣，可以试取任何一种植物的芽（如康乃馨），剥去芽顶外面肉眼可见的幼叶，然后放在双筒解剖镜下，用解剖针从外向内剥去层层幼叶，最后露出晶莹发亮的锥状体，这就是茎尖，也叫生长锥。将茎尖制成切片，置于显微镜下观察，可以看到茎尖是由细胞核较大、细胞质浓、没有液泡或很小、没有细胞间隙的一团分生细胞所组成，它们正处于活跃的分裂状态，所以植物解剖学上称它为顶端分生组织。如果用经过消毒处理过的顶芽或侧芽，在无菌室内剥制切下长为0.3～0.5毫米的茎尖，接种于适宜其生长的培养基上，进行试管培养，所形成的试管苗，可以不带病毒，从而达到驱赶病毒的目的。(www.xing528.com)

茎尖培养去除病毒的奥秘在哪里呢？一些科学家认为原因在于病毒质粒在植物体内的运输和分布的特点而造成茎尖是个无病毒区。病毒在植物体内的运输方式概括有两种，一种是从细胞到细胞的短距离运输，另一种是通过韧皮部的导管和木质部的筛管等输导系统的长距离运行。现今了解，在病毒质粒的运输上，韧皮部更属主要。短距离或细胞间的运输，是指薄壁组织细胞间通过胞间连丝的运输，经电子显微镜观察已证实了这一点。这种运输方式，首先病毒需要进入寄主敏感细胞的原生质，在寄主细胞内要发生一系列的反应，最终病毒的遗传物质（核酸）释放到细胞内，这时候病毒体作为有机体的单位就不复存在了。一旦病毒的基因组从病毒体内释放之后，就成为复制和转录的信息源，利用寄主细胞的整套设备，进行自我复制，这样必然把寄主细胞的结构与功能扰乱，于是病毒就乘机通过胞间连丝再侵入邻近细胞，这里很可能不是病毒整体，而是病毒核酸在转移。这种运输速度仅有2毫米/小时。长距离或维管束内运输，其速度高达50厘米/小时。所以，一旦病毒质粒进入叶脉以后，传播速度就大大加快。近年来不少试验证明，病毒质粒可和光合作用产物一道在韧皮部的食物流中运转而传遍整个植株。例如菸草花叶病毒（TMY）在番茄上，以摩擦接种一小叶片，周身全部运行只需120小时。由于运输途径上的差异，造成病毒在植物体内的分布是不均匀的。一般在近根的一段中与近茎的顶端病毒分布很少，含量很低，在根尖和茎尖可以全然没有病毒。这是什么原因呢？科学家发现在根尖与茎尖分生组织中形成层细胞还没有分化出维管组织，使病毒不能长距离传递，所以根尖或茎尖可以不带病毒。而且病毒即使通过短距离运输到达分生组织细胞内，然而因分生组织细胞代谢十分旺盛，病毒与这部分细胞发生激烈的竞争，反映出病毒与染色体物质在核仁中争夺蛋白质，斗争的结果常常寄主占优势，病毒无法获得复制自己的原料，因而很多寄主植物的茎尖分生组织中无病毒。同时，也发现茎尖分生组织迅速分裂，其速率超过病毒的增殖，茎尖向上生长的速度大于病毒的运输速度，也是形成无病毒区的原因。但是，无孔不入的病毒是否就因为上述原因而进不了茎尖？或者进了茎尖，也占不了优势呢？人们能否将茎尖的去病毒本领转移到植物其他器官（如种子）？……这些谜团，还有待于深入探究。