旗叶中的奇妙世界

小麦的旗叶为什么能高产粮食?为什么光合效力高?为什么制造有机物多?为什么又能迅速地把制造的有机物运到小麦的籽粒上?这一系列问题，多少年来是难解之谜!因为从外表看确实也难以找出答案。你看，在小麦主茎上先后长出的13个叶中，论叶龄，旗叶的最短，只有44天，比起长叶龄(100天)的第3叶相差几乎一倍半；论叶面积，旗叶只有约123．6平方毫米，远远不及第10叶(约1456平方毫米)，第11叶(约1526平方毫米)和第12叶(约1403．5平方毫米)；论叶色，更是察觉不出多少差异了。

那么，从小麦叶片的微观世界里是否能找到答案呢?

提到小麦叶片的微观世界，人们不禁要问，不就是把小麦叶片作成徒手切片或石蜡切片后，放在显微镜下所看到的一些椭圆形或圆形的细胞吗?那有什么奥秘可言?

可是，人们对自然界的认识总是不断深入的。自从1959年段续川教授革新了植物细胞制片的方法以后，人们在显微镜下才开始看清了一个个完整的各类型细胞的模样。其中，尤以小麦的叶肉细胞形象独特而且多变。具体来讲，就是小麦的叶肉细胞具有峰、谷、腰、环等各种形态，我们把每环的顶部称为峰，两峰之间称为谷，两谷的连接处叫做腰，实际上，小麦的叶肉细胞并不都是四环的，就是说，它们有一环、二环、三环，以至十多环的。若一环的比作一个红果，多环的就很像一支糖葫芦了。最有趣的是，这些糖葫芦似的叶肉细胞的环数，还随叶位的升高而增多，至旗叶达到顶峰。经几千个视野、两万多个细胞的统计，终于发现小麦在返青前的低位叶，如第五叶中，三环以下的叶肉细胞约占80％；而在旗叶中正好相反，四环以上的叶肉细胞却约占77％，且有的多达16环，并常见多环而又分枝的叶肉细胞，一环的叶肉细胞根本未见。但其叶肉细胞的数目却随叶位的逐渐上升而递减，至旗叶最少。这些特征，显然有利于加强光合作用。

因为小麦旗叶中多环叶肉细胞数目的增多和分枝细胞的出现，既扩大了光合作用的面积，又意味着细胞之间联系的障碍减少，便于把光合产物(有机物)更加迅速而有效地运往到小麦籽粒上。

随着电子显微技术的发展，再将这些不同叶位的叶片制作成超薄切片，放在电子显微镜下观察时，又进一步发现，原来在显微镜下看到叶肉细胞中像芝麻粒那样的小颗粒——叶绿体，还有更加美丽而精致的内部结构。而且这些美丽而精致的内部结构，也随叶位的逐渐上升而越趋于复杂化，具体表现在它们的光合系统，特别是基粒类囊体的数目也随叶位的上升而递增，至旗叶数目最多。

据统计，当旗叶的类囊体数目比低叶位的第五叶多1．6至3倍时，相应地其光合功能也高10多倍至30多倍!显然，光合功能的提高，就给光合产物(有机物)的积累提供了雄厚的物质基础。

这样深入地对小麦旗叶内部进行观察、分析的结果，就为小麦一生中积累有机物质的特点——在后三分之一的时期内占积累总量的80～90％，而旗叶，这十三妹所提供的有机物又约占其积累总量的一半，找到了理论根据。从而也就完全揭示了为什么旗叶对小麦产量贡献最大的秘密!