长得跟个篮球一样的“阴阳橘”是怎么回事？

本文转载自公众号“把科学带回家”（ID：steamforkids）

网友发现刚买的橘子中，发现了一个不太一样的橘子。

图源：xhs

它的果皮上仿佛被人用尺子画了线，泾渭分明地分割成几个部分，颜色一边深一边浅，甚至连纹路都完全不同，看起来就像一个迷你版的篮球？

其他人的“篮球”橙子 图源：reddit

这不是什么新品种，而是一种名为“嵌合体”的生物现象。

嵌合体，英文Chimera，这个词源于希腊神话中狮头、羊身、蛇尾的怪物。在生物学上，它指由两种或以上不同基因型细胞构成的单一生物体 。

奇美拉 图源：south china morning post

如果说杂交（Hybrid）像是把橙汁和柠檬汁混合在一起，得到一杯全新的、味道均匀的“杂交果汁”，那么嵌合体则更像是一盘水果沙拉：橙子块和柠檬块被放在同一个盘子里，但它们各自保持着自己独立的基因和味道，只是物理上“拼”在了一起 。

图源：xhs

这种“拼接”而非“融合”的特性，正是“篮球橘”上能出现清晰分界线的根本原因。

嵌合体的诞生，通常源于一次意外的基因突变 。在植物的生长点（顶端分生组织）中，有一个细胞在分裂时“开了个小差”，发生了突变。这个突变细胞和它的后代，就成了植物体内的一群“异类” 。

这个生长点，好比一个建筑工地，而细胞则根据分工，分为三个“施工队”，生物学上称为L1、L2和L3层 。

图源：biorxiv

L1层（外墙粉刷队）：负责形成植物最外层的“皮肤”，也就是表皮 。

L2层（主体施工队）：负责构建大部分内部组织，如果肉、皮下组织，甚至还负责产生种子（生殖细胞）。

L3层（水电工程队）：负责建造最核心的结构，比如运输水分和养料的维管系统 。

图源：uc agriculture

对于一个柑橘来说，它最终的形态就是这三个“施工队”协同作业的结果：金黄色的外果皮（色素层）主要来自L1和L2层，白色的海绵层（中果皮）来自L2和L3层，而我们吃的果肉则由三层共同参与构成 。

了解了细胞分工，我们就能破解“篮球橘”的秘密了。这种现象属于一种特定的扇形嵌合体（sectorial chimera） 。

它的成因是，最初的那个基因突变非常“霸道”，它不是只影响某一个“施工队”（细胞层），而是像切蛋糕一样，垂直切下，把L1、L2、L3三个“施工队”的一部分全部感染了 。

于是，这个“突变扇区”发育成的部分，从外层果皮到内部果肉，都拥有了和正常部分截然不同的基因。这就导致了果实上出现一条清晰的纵向条纹，颜色、质地甚至形状都可能不同 。

更有趣的是，图案的几何形状，精确地暴露了突变发生的“作案时间”。

一个果实始于一个细胞，分裂成两个，再到四个、八个……如果突变发生在二细胞阶段，那么果实就会长成一半一半的“阴阳脸”。而如果突变发生在四细胞阶段，四个原始细胞中的一个发生突变，最终就会形成我们看到的、被精确分割成四份的“篮球”图案 。

篮球苹果 图源：fruitforum

这种基因上的楚河汉界，带来的差异远不止颜色。

有网友曾分享过一个柠檬与橙子的嵌合体，其橙色部分闻起来“就像一个橙子”，暗示其挥发性芳香物质也发生了改变 。

科学研究也证实了这一点。一项针对扇形嵌合体橙的分析发现，突变后的黄色扇区不仅丢失了某些化学成分，甚至还产生了一种全新的化合物 。这意味着，同一个果实的不同区域，可能真的拥有不同的风味。你吃到的“篮球橘”，理论上可能一半酸一半甜。

图源：fruitforum

在果园里，这种外观不一的“篮球橘”通常会被当作次品丢弃 。但对于育种来说，这是难得的礼品。

红心葡萄柚的来由 图源：文献

许多我们今天习以为常的优良品种，比如红心葡萄柚，最初都来源于这种被称为“芽变”的自发突变 。然而，扇形嵌合体本身极不稳定，直接用它的枝条去嫁接，几乎不可能复制出同样的“篮球”图案 。

但现代生物技术给了我们“提纯”这个突变的机会。科学家可以通过组织培养技术，从突变的扇区中分离出细胞，在实验室里将其培育成一株完整的、基因型纯粹的新植株 。

图源：organicseeds4you

通过这种方式，一个只有红色条带的橙子，未来可能被培育成一个果实完全通红的稳定新品种。

参考资料：

(https://fruitforum.wordpress.com/2008/01/19/apple-chimeras-information-please/)(https://qikan.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=35917933)

(https://www.roundrockgardens.com/post/plant-mutations-every-gardener-should-know)

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