1.1.1 植物叶相全息分析的理论依据

全息学指出植物的各个部分都存在着全息相关的特性，深刻理解与掌握植物全息学对于我们快繁育苗生产有着非常重要的指导意义！

 

全息生物学是植物叶相全息分析技术的重要理论基础。全息生物学是研究全息胚生命现象的科学。全息胚学说和植物全息胚理论认为，植物体上任何一个在结构和功能上有相对明确的边界和相对独立的部分，都是处于由体细胞向着新个体成体发育的某个阶段上的胚胎。这种胚胎生活在亲体这样的天然培养基上，在自主发育的同时发生了特化。特化的结果使这样的体细胞胚没有发育成新个体，而是成了生物体的组成部分——器官。把这样的胚胎称为全息胚。全息胚既是构成生物体的结构单位，又是相对独立的向着新个体自主发育的发育单位。全息胚未来器官图谱中的一部位，以该全息胚的其他部位为对照，与其他全息胚未来器官图谱中或整体的同名部位的生物学性质相似度较大。所以，全息胚包含着有机体各部位的生物学性质的信息。大量的事实证明，植物的叶是全息胚，是生活在植株主体的特化的新植株，其自主发育重演植株的个体发育。因此，完全可以通过叶片中的信息，来研究或反映植物体或其他器官。全息论在植物叶相全息分析中也有重要体现。

 

全息论的基本方法是，局部含有整体的信息，通过局部了解或测知整体的情况；另外，通过局部来影响或调整整体或其他局部。农学理论中早就有叶全息研究的早期论述，如看叶相诊断发育、摘叶控制营养等农艺措施，这是全息论用于叶研究的实例。全息生物学和全息论，共同构筑叶相全息分析技术这一新技术的理论框架，指导着这项新技术的理论和实践，使其不断完善、提高，逐步走向成熟。

1.1.1.1         叶相全息分析技术的应用                                      

叶相全息分析技术在植物学、农学、园艺学、林学等领域都有众多的应用，归纳起来主要有如下方面。

1.1.1.1.1       研究整体上的物质分布模式

叶的自主发育可以停止在发育时间轴的不同位置，表现不同的形态特征，与个体发育在这一时期的总体形态特征相似，如达到较高的发育阶段，叶形与稳定的株形相似，叶就成为扁化的植株。一片叶的物质排布与全株的物质分布模式相同。如果叶在全株上部大或分布多的，下部无叶或少叶的，即冠缘曲线是上升型的，则叶形为上大下小的倒卵形、倒三角形、倒披针形。如果叶在全株的分布是，叶集生下部多，上部稀少，N,f形亦为下大上小的卵形、披针形、心形、三角形。张颖清⋯研究了120科3 600多种植物，证明了以上规律，如杜鹃花科、龙舌兰科、紫金牛科、山榄科、柿树科、大戟科、龙胆科、景天科、海桐科、夹竹桃科、茄科等的植物。此外，叶形先端尖形，反映了整个植株的叶物质在上方骤然减少，或为其他器官如花序、种子、卷须所代替，如豆角、甘青虎耳草、五色梅、扶桑、毛叶海棠、鸡冠花、龙吐珠等。植物在不同的发育时期往往有不同的叶形，但仍然与整体的叶物质分布模式类同。如月见草，生殖茎未抽出前，全株的叶聚生株顶部，叶呈倒卵形；生殖茎抽出后，叶主要生于株下部，叶呈长卵形、宽披针形。

1.1.1.1.2       研究植物的分枝方式

如果叶的自主发育达到整体个体发育的分枝期或分枝期较后的阶段，则与这一时期的个体在总体形态特征上相似，这时叶也会出现分枝，形成开裂，并且叶裂数或小裂片数与分枝数相同。如元宝枫，叶主要三主裂，每一分枝处有3个主要分枝。法国梧桐，叶3～5开裂，分枝处一般表现3～5#-分枝。细叶益母草，叶三裂，有3个粗壮主茎。类似的例子有很多。叶脉中的维管束，是茎中维管束的延伸和再分枝的结果。叶脉的分布形式与植株分枝方式相似。据报道，叶脉为直出平行脉时，反映整体分枝从茎的基部或下部开始，如小麦、玉米、稻、高梁等。叶具射出平行脉，如棕榈、蒲葵，主茎基本无分枝，只从不同方向轮生叶片。叶脉为弧形脉序，说明从茎的基部轮生分枝或无分枝，如车前。叶具网状脉，反映植物分枝为网状分枝，如大豆、杨、柳、苹果等。至于高层次脉序与分枝方式或整体的其它性状的关系，还需要系统的研究。

1.1.1.1.3       诊断植物生理、营养和病理状况

诊断营养元素缺乏或过剩。油菜，如叶呈红色多是氮素不足，叶片暗紫色则反映植株缺磷，叶紫褐色并焦边是缺钾的特征。诊断苗情和长势。水稻叶色有3次的黄黑转变既“三黄三黑”过程，每次转变反映了苗的不同生理状态，据此采取相应的措施，达到高产、稳产。棉花、红麻、芝麻、蓖麻、油菜等裂叶增多，或具复叶的小叶增多，表明它们生长旺盛。当烟草、蓖麻、油菜等的叶变为狭长，表明它们的长势减弱。诊断或预测生育进程。棉花出叶与果枝、棉铃、花芽、根有明显的同伸关系，据叶的变化建立叶龄栽培模式。小麦、水稻也建立了以叶龄为指标的指标化、模式化栽培技术规范。蚕豆上一定叶形的出现与花芽分化有关，当小叶数为2，花芽分化率为O；小叶数为3，花芽分化率7．7％；小叶数为4，花芽分化率44．8％ ；小叶数为5，花芽分化率98％。诊断病症。植物遭到细菌或真菌侵害后，叶片上常表现一定的颜色或其他特征，通过叶片症状识别病害，预测发病程度。另外，可以用离体培养的叶片，了解病原菌侵染、危害、病菌部位产生抗性的全过程，达到诊断、防治的目的。

1.1.1.1.4       鉴定和识别属、种或品种

植物的叶相有相对稳定性，可以作为属、种、品种的特征之一，具有分类学上的意义。叶脉、叶齿属于比较保守的性状，几乎不受环境或其他因素影响而改变，而且在一大类型的成员中，其脉序的细微结构也相当一致。因此，识别植物，脉序是很有价值的表征依据。如侧脉与主脉的夹角、侧脉数Et、侧脉达叶缘或相反、未达叶缘而变曲、未断是否连接、叶脉在叶面突出或下陷等。叶的其它性状在属间、种间、品种之间会有或大或小的相对差异。杜果l9 J，叶的颜色、叶柄的长短、粗细；叶枕的大小、形态及与枝条夹角的大小，品种之间就有明显的差异，这是区别品种的重要标志。在山茶属ll引，通过扫描电镜观察气孔的一些微观特征，鉴别种或变种。叶表皮及叶结构特征作为一个重要的分类和系统演化的性状已用于多个类群的研究并取得较好的效果，如中国栎属的分类研究等。将不同性状状态转化为数值指标，借助多元统计分析或其它方法，研究种、品种分化和归类，找出它们划分的界限。作者认为，定性、定量研究与电脑图形分析、处理技术结合，综合提取叶相信息，叶的综合特性可以构成种或品种的“指纹”，用于其自身的鉴定、识别，无疑具有重要价值，应是今后的一个研究方向。

1.1.1.1.5       提高育种选择效果

各国育种学家都非常重视缩短育种周期的研究，尤其对生长周期长的乔木、灌木，在幼龄期就要对采伐时的生长量、年龄、材质、抗病虫能力以及其他适应性等方面做出早期判断，是一项意义重大的工作。叶相全息分析技术提供了一种比较方便的早期预测方法。巴西橡胶树是多年生乔木，按常规方法操作，培育一个品种至少需要30年。华南热带作物研究院开发了小叶柄胶法、叶脉胶法，其中小叶柄胶法对高品系的选择率80％以上，误选率低于5％ ，用这种方法在苗期就解决了选种问题。广西大学研究了大田9个基因型叶子多种代谢关键酶活性、多种生化大分子及10种微量元素含量，发现多种生理生化性状与经济性状间有显著相关，通过多元回归法建立根据叶生理生化性状来预测经济性状的多元回归模型，用于甘蔗性状的早期选择是可行的。利用叶性状间接选择产量、品质、生育期、抗逆性等性状，可以加强目标性状的选择。品种的抗旱性，常根据叶面腊质层的有无和厚薄、气孔数和大小以及茸毛的有无和多少来鉴定。园艺上有“相叶判花”的经验，意思是叶形与花形相关，叶色与花色相关，叶厚度与花厚度相关，叶大小与花大小相关，通过叶就可以预测花选择品种。当发现异乎常态的叶形时，可能出现新的变异类型。除了用叶片间接选择，还可以用叶片间接测定。如根据叶面积、叶干重、叶鲜重、叶与枝条比例等，测定整体的干重、鲜重、株高、年龄、病虫害等，对体型高大的林木，是非常有价值的方法。

1.1.1.1.6       复原古生物自然群落结构和气候

由于保存条件的缘故，绝大部分古植物失去了整体的面貌，常以化石碎片(主要是叶化石)存在于岩石中。因此，古植物学家历来重视叶结构的研究，通过叶部性状可以得到古植物群落结构和古气候方面的信息。古植物同现代植物一样，形态结构上也存在全息性，为研究古植物提供了新的理论依据和方法。化石叶形与冠形、叶脉与分枝、叶和叶柄长度比与株高和枝下高比等，都存在全息对应关系，，再结合现实主义原理，根据这些信息，就可以推测当时古植物的全息生活型和群落结构。关于古植物生长的气候类型，用做分析的信息要素有叶级谱、叶缘、滴水叶、叶质等，如全缘叶类型在群体中的比例，大于75％时，为热带雨林气候；在57％ ～75％时，为副热带雨林气候；在40％ ～50％时，为亚热带气候；在10％～35％时，为温热气候。

1.1.1.2         指导植物资源的合理利用

根据全息生物学原理，同一植株不同部位含有同一的化学成分。叶片中含有某类物质，根、茎、花、果中也含有这种成分，只是含量多少有所不同。传统的用药只局限于某一部位或器官，其它部位不用或被遗弃，造成资源的巨大浪费。如人参，自古以来人们惯用根入药，但实际上花、果、叶都含有有效成分人参皂甙，而且含量上超过了根，这些器官都要考虑人药；龙胆，其茎、叶、花都含龙胆苦甙，皆在入药范围之列。叶片中某类化学物质含量分布规律同整体或其他器官的相同。根据这种对应关系，在整体上找出最佳含量部位，重点开发利用，同时对传统用药部位选择的失误作出纠正。如忍冬，叶与枝绿原酸含量均为上部高下部低，那么，有效用药部位或高含量部位，在枝条为上部的幼嫩部分，到开花期应为花蕾部分。叶作为一种简明指标，与药用部位的选择和化学成分的分布有密切关系。应用这种指标，对合理利用植物资源，尤其日趋枯竭的珍稀资源，有积极的保护作用。

1.1.1.3         总结

事实上，在植物叶相全息分析技术建立之前，在实际工作中许多学者已自觉不自觉地研究叶相，解决理论和实际中的问题，并且取得了很好的效果。这些方法实际属于植物叶相全息分析技术范围之内。过去的这些研究，虽然有好的应用效果，但缺少现代生物学的理论指导，许多问题解释不清，研究方向和目标受到限制。植物叶相全息分析技术建立在全息生物学理论和全息论基础之上，它以生物学中的这种新理论为指导，以多门学科知识为基石，加以综合和发展而形成的一项新技术。过去的叶相研究在各领域中的成功应用，恰是叶相全息分析技术的科学性、实用性的证明，又显示了它的广阔的发展潜力。

植物叶相全息分析技术处于早期发展阶段，如性状分类、量化表达、性状与整体的对应关系等，许多问题需要去研究探讨。植物叶相全息分析技术可以促进植物生理学、植物生物化学、植物分类学、植物营养学等基础学科的发展，产生新概念、新思维、新理论，解决实际问题，对农学、园艺学、林学、中草药学发展有重要作用。还可以分解纤维素和半纤维素的复合酶，这些酶可使桔杆中的纤维素、半纤维素及木质素降解成为小分子的物质，供食用菌的培养基，经采菇后菌糠的粗蛋白增加1倍左右。