Page 27 - Science Focus (issue 15)

編按：「Callus」一字在香港的高中課程被譯為「胼胝體」。「胼
胝（callus）」原指「繭」，即增厚變硬的皮膚，但在植物上「癒傷
組織」才是意思上更為貼切的翻譯。
在你看過的漫威 (Marvel) 電影中，你可能會
看過格魯特寶寶 (Baby Groot)，這個樹狀的外星人，
憑著可愛的造型，贏盡了全世界數以百萬粉絲的心。他最令人
難忘的時刻，就是儘管被炸成上百萬塊的碎片，他還可以像
奇蹟般捲土重來。這是因為，只要取得他身上其中一塊樹枝
碎片，放在一盆土壤中培育，他就可以像現實生活中的樹苗一
樣，重新生長。這使他可以重新長出他在電影裡的樹狀軀體。
雖然說這是一部科幻電影，但在現實生活中，你可能會不相
信：植物確實可以從最微小的碎片中再生。這過程已經是在當代
生物學中，一個經常被使用、強大而穩健的技術，稱為癒傷組織
誘導 (callus induction)。
首先，癒傷組織是指尚未分化成特定細胞類型的植物細胞
球。令人驚訝的是，在適當的條件下，這些細胞能夠分化成許多
不同的細胞類型。這樣，癒傷組織誘導就很容易理解。你
只要從植物中取出一些細胞，在含有足夠營養素的
培養皿中培養，其發育就取決於以下兩種植物
激素含量：生長素 (auxin) 和細胞分裂素
(cytokinin)。當這兩種激素以大約均
等的比例混合時，細胞將生長並分
裂，形成植物細胞球，亦即癒傷組
織。然後，當癒傷組織充分生長，
再將其轉移到新的培養基中。當
加入的細胞分裂素比生長素更
多時，就會刺激癒傷組織分化
成莖部。反之，當加入的生長素
比細胞分裂素更多時，就會刺
激癒傷組織分化成根部。通過
改變生長素和細胞分裂素的比
例，癒傷組織最終被「強制」由一
團細胞球再生成一棵完整的植物，
而該植物的遺傳基因更會與母株完全
相同。因此，你獲得了一個完整的母株克
浴火重生 II：癒傷組織誘導與植物再生
Rising from the Ashes II:
Callus Induction and Plant Regeneration
By Henry Lau 劉以軒
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隆，就像在電影中格魯特 (Groot) 如何在一盆土壤復生。所以
在銀幕上表述的事情，原來在現實生活中亦完全有可能辦到。
癒傷組織誘導本身並不特別，但它的應用卻非常廣泛而
且有效。首先，它可以很容易地使一些由瀕臨絕種植物（例
如蘭花）組成的植物群重生。我們只需要從瀕臨絕種的植
物中挑選一些 細胞用來製 造一些植物克隆 就可以了。除了
物種保存外，癒傷組織誘導的關鍵應用，是在於生產次級代謝
產物 (secondary metabolites)。次級代謝產物是由植物細胞
製造的有機物質，它們不會直接參與植物發育，卻對人類有著巨
大的藥用價值。採用同樣的法門，科學家們只需從植物中挑選
一些細胞，把其培養成癒傷組織。然後，所得細胞或組織可以用
作為提取這些重要次級代謝物的來源。通過這樣的過程，我們
可以把這些稀有藥用植物的野生種群相對完好地保存，同時我
們可以大量生產出次級代謝產物。一個著名的例子是人參皂苷
(ginsenoside)。野山人參需要數年生長，而且產量很低。然而，
通過癒傷組織誘導，我們可以在較短的時間內從癒傷組織培養
人參植物的根，並且可以以更高產量從根中取得人參皂苷。此外，
癒傷組織誘導也可以與植物轉染結合使用。為了對植物基因組
引入特定的變化，科學家利用農桿菌 (Agrobacterium)，將基因
送入植物細胞中。透過癒傷組織誘導，細胞可以再生成一棵完整
植物，並具有經過基因改造後的理想性狀。
癒傷組織誘導是一個非常令人驚訝的過程。雖然有些動物，
例如渦蟲 (planarian flatworm)，能夠用其成年多能幹細胞再
生自己的受損組織，但這種情況並不常見。同樣，沒有其他人造
機器可以從其最微小的碎片中，再造自身 — 使植物在這方面顯
得非常特別。這個特性很容易被視為天方夜談，但在現實中，確
實可以辦到。也許在電影或書本中想像出來的一些現象，終有
一天也可以實現。我們只要多觀察身邊的事物，就可能找出這些
現象。
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