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甘蔗,带来的远不止是甜蜜
来源:科学松鼠会 发布时间:2017-10-10

能勾起人类原始欲望的植物并不多,甘蔗就是其一,对糖和甜的渴求已经写在了我们的基因之中;能影响人类社会发展的植物也并不多,甘蔗也是其一,大西洋上的贩奴船、牙买加的种植园、英国海军和加勒比海盗的战争大多与此有关。两者叠加在一起,甘蔗堪称神物,真的是从舌尖改变了世界。不过,这神物一般的甘蔗并不是一个物种,而是一堆物种的俗称。

甜蜜而混乱的家史

要想全面了解甘蔗家族,还得从甘蔗的家史讲起,那也是个乱而再乱的故事。毫无疑问,柑橘家是个混乱的家族。柚子和橘子(宽皮橘)搞出了橙子,橙子跟柚子老爹搞出了西柚,跟橘子老妈搞出了一些柑,跟香橼结合产生了鼎鼎大名的柠檬。而甘蔗家族在为人类制造甜蜜的路程上,也是一乱再乱。

甘蔗属(Saccharum)的种类屈指可数,按照《中国植物志》的记载就只有8种。并且真正的主力大概只有热带种(甘蔗,Saccharum officinarum)、中国种(竹蔗,Saccharum sinense)和印度种(细杆甘蔗,Saccharum barberi)三大主力,以及割手密(甜根子草,Saccharum spontaneum)和大茎野生种(Saccharum robustum)这俩强大外援。其实甘蔗属植物的相貌都差别不大,修长的茎秆分成数节,头顶的绿叶边缘快如利刃,硬硬的外皮,以及甜蜜的汁液。不同种类的区别就在于茎秆粗细,甜度高低,汁水和纤维的多寡。


甘蔗(热带种)插画。图片:jcb.lunaimaging.com,选自: Précis sur la canne et sur les moyens den extraire le sel essentiel

目前,研究者理出的甘蔗家谱是这样的——热带种和割手密是最早的家长,而中国竹蔗是甘蔗热带种和割手密的爱情结晶。当然,这个结合发生在很久之前,久到很多学者目前对此还有异议。不管怎样,中国竹蔗几乎就是两个家长的折衷结果。通常来说,热带种高产高糖、低纤维,蔗汁多且皮软,但是分蘖能力比较弱,同时容易感染病菌。而割手密,简直就是热带种特点反转的结果,根群发达,蔗汁少,高纤维,耐贫瘠,同时对一些疾病有抗性。

而中国竹蔗拥有来自甘蔗热带种的甜蜜(含糖量较高),植株比较高大,汁水较多等特点;以及来自割手密的分蘖能力较强、纤维较粗、茎秆比较细。简直就是两个家长相加取平均值。

中国竹蔗的天然分布区在我国南部和印度北部,而我们国家最早种植的甘蔗就是中国竹蔗。虽然这种甘蔗纤维多、蜡层厚,不利于出糖澄清,但是有总比没有好。从汉代起,中国人就开始种植中国竹蔗,到唐朝中期完善了制糖技术。直到新中国建立之前,这都是国内甘蔗的主力品种,其中以广东、广西、云南三省为主要产地。与此同时,我们的邻邦印度主要栽种的是甘蔗热带种的Badila品种,以及热带种和印度种之间的天然杂交种。

这种情况一直持续到了20世纪初。英国人Harrison和Boyell,以及荷兰人Sotwedel发现甘蔗杂交种子可以萌发成小苗,一场甘蔗家族的混乱风暴随之来袭。

为高贵而高贵

荷兰育种学家提出了一种叫“高贵化”的甘蔗育种理论,就是用不同甘蔗属的野生种和栽培种作为父本,与高贵种母本进行杂交。所谓高贵种,就是甘蔗热带种,正如上文所说,这种甘蔗汁多味甜,皮软少纤维,简直就是为产糖而生。我们要做的只是把其他种类的优秀基因导入与高贵种产生的后代中去。

目前几乎所有的栽培甘蔗种类都是由甘蔗热带种与两到三个种反复杂交,产生的后代与热带种继续回交而成。割手密、印度种都参与到了与热带种反复交流基因的工作中来。

略感遗憾的是,在这个高贵化的盛宴中,并没有中国竹蔗什么事儿。

果蔗、糖蔗、能源蔗

不过中国竹蔗并非完全没有市场,在一些植物园和景区依然能找到自己的容身之所。只是我们在市场上,很少能看到它们的身影了。市场上鲜食的甘蔗品种大多与甘蔗热带种的Badila品种有关,汁多松软、甜度适中让它们成为良好的鲜食品种。而高贵化的新品种就都到糖厂里面贡献蔗糖去了。

不过在今天,甘蔗的功能远不止于制糖和当水果吃。提供能源是甘蔗的新工作。甘蔗是典型的C4植物,它们拥有浓缩二氧化碳的能力,因而拥有比一般植物更高的光合作用效率。并且,产生出的糖可以直接发酵变身乙醇,成为工业燃料。只是目前的生产和消费过程仍然存在一些障碍,运输原料和燃料依然会消耗大量能源,变得得不偿失。不管怎样,甘蔗这种吃太阳的大甜草总是为人类能源提供了一个选项。

当蔬菜吃的另类甘蔗

我们熟悉的甘蔗要么制糖,要么榨汁。不过,甘蔗属里面真的有当蔬菜的种类,那就是甘蔗食穗种(Saccharum edule)。这种甘蔗的花序紧密,可以当作蔬菜来食用。论卖相,倒是跟茭白有几分相似,但是这个吃的是花,茭白吃的是根茎。有机会到新几内亚和斐济的时候,一定要尝尝这种特别的蔬菜。

(史军 植物学博士,科学松鼠会成员)


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