无限复制：俄罗斯科学家克隆玫瑰和杏

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爱德华·涅克拉索夫（Eduard Nekrasov）打开玻璃柜，展示一个装有微型杏苗的小烧瓶。他说：“克隆是植物生物技术的方法之一，可以分为四个阶段，首先选取供体植物，它具有我们需要的特性。从它身上提取外植体，也就是用于微繁殖的组织片段。在体外条件下，即在装有培养基的试管中，培养出嫩芽。将其分成微型嫩芽，如此重复几次。”

培养基可以有几种：一种用于体外培养，一种用于微繁殖，第三种用于生根。所有程序只用蒸馏水。有人会问：植物为什么需要这样的无菌条件？涅克拉索夫说：“这是因为湿度很高。衣服会把霉菌孢子和其他微生物带进实验室。培养基中含有糖，真菌或某种细菌感染物一旦进入，就会开始繁殖。这项技术的独特之处，是植物在隔离条件下繁殖，可以获得未被真菌、细菌和病毒感染的克隆体。没有感染是充分释放植物潜力的关键。” 

冰箱助一臂之力

植物克隆体必须每月一次，至少每两月一次移植到新培养基中，否则就会死亡。为避免这种情况（不需要这么多材料），要低温保存，减缓其生长过程。涅克拉索夫看着卷曲的微型绿苗说：“冰箱帮我们在不移植的情况下长期储存植物。这是我今天才拿来适应的一批。首先，将其在暗处放一天，然后打开暗光照射，最后对其进行不间断光照，让其变绿并生长。它们逐渐‘焕发生机’。你看，它们一年后长这么大。”

很快，他倾心照料的“孩子”将脱离试管，移植到人工气候箱中。我们也观看了气候箱。涅克拉索夫说：“已开始扎根了。扎根的植物移植到户外前先在这里适应。这里没有实验室那样的无菌条件。但它们一开始需要潮湿环境。因此我们先用塑料袋覆盖它们，定期打开和关闭。我们逐渐降低湿度，让其习惯正常条件。” 

一切从杏子开始

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早在十年前，生物学副博士涅克拉索夫成为俄罗斯阿穆尔州最早从事植物克隆的人。他回忆说：“植物园后面有个废弃果园。我们的植物学家在那里看到了野生东北杏树苗。这种植物俄罗斯很罕见。阿穆尔州以前不长杏。一百多年前，被称为阿穆尔米丘林的著名园艺家伊万·安东诺维奇·叶夫列莫夫从中国北方订购了种子。他培养的杏树成为苗圃里的杏苗祖先，它们大约40-50岁。这种东北杏是我最早研究的对象之一。它在这里生长、繁殖、结果，尝试对它进行体外培育很有意思。然后，我们被建议克隆我们农业大学收到的阿穆尔选育李子品种。五年前，我从哈巴罗夫斯克带回一些良种杏子插条进行克隆。” 

复制古代残遗物种

然后，这位科学家又开始研究莼菜微繁殖。这是一种水生残遗植物，像莲花一样在池塘中繁殖。但莲花以美丽的花朵闻名，莼菜的紫色小花序在科学上更有意义。这种植物被称为活化石，其种子在北美洲的白垩纪沉积物中被发现，在那里沉睡了1.35亿年！阿穆尔河流域是其在世界上传播的最北地区。这种植物生物活性物质很有价值。中国人吃它们的嫩芽，覆盖其水下部分的胶质则被中国人收集用于制作药物外壳。有人会问：我们为什么要克隆莼菜？

涅克拉索夫带着我们走向检验区。他说：“莼菜种子在阿穆尔州的条件下不会成熟。它会在仍有群落的地方生长繁殖，如果群落死亡（环境污染、施工），新的群落就不会形成。植物园的任务之一是保护稀有和濒危物种，克隆是方法之一。我们的柳德米拉·舍利汉从事蕨类植物研究。她有6个体外培育物种，其中5种被列入俄罗斯濒危物种红色名录。去年，柳德米拉·亚历山德罗芙娜和同事们在布拉戈维申斯克区种下一种蕨类的第一个种群。它们度过了冬天，生长良好。” 

科学兴趣

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阿穆尔生物技术学家的主要科学兴趣是果树，比如已开花结果的杏和李子。涅克拉索夫介绍克隆繁殖的优点说：“第一排李子树是2017年栽到土地里的克隆体，有些树已第二年结果了。果实是蓝紫色的，很好吃，但许多被虫咬了。我们处理了果树两次，但显然不够。我们在观察研究，重要的是知道不处理它们会怎样。我们还有‘柳德米拉’和‘布拉戈维申斯克黑李子’品种，后者果实有这么大。”他用手比划着说。涅克拉索夫说：“植物扦插通常需要温室，但在这里不需要。一切都在小小的试管里进行。实验室里的工作可以全年进行，无论室外温度如何。具有特定性质的细胞培育可以无限期复制。适当时候提取细胞，再次再生，获得可栽种的幼苗。”

利用种子获得具有严格指定特性的植物很难：大自然没有赋予其所有必要特征。任何作物都是育种者用许多年时间选择的突变品种。你有个漂亮的苹果，把它的种子种下，长大的果树可以结出完全不同的果实。因为所有提供甜味和大果实的基因都对植物有害，会降低它的生命力。因此，杂交会使它们的特性变差，或者相反，获得一个新品种。

涅克拉索夫说：“人们找到了解决办法，开始对植物进行无性繁殖。克隆微繁殖也属于无性繁殖，只不过用的材料很少，是植物的微小部分，具有分生组织。它们是生长点，例如嫩芽顶端的细胞。我们最终得到带根的单一基因型植物。如果嫁接的树木从上部折断，比如被强风吹断，砧木会长出新芽，但品种特征不再存在。在克隆体中，即使上部折断或冻坏（我们这里的冬天有时非常冷），根部冒出来的新芽也会保留品种特征。”

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伊琳娜·沃罗希洛娃（Irina Voroshilova）