湖北有一道传统名菜，叫排骨藕汤，几乎每家每户餐桌上、招待客人的宴会上、亲朋好友的聚会上都能看到它的身影。这道具有地方特色的“排骨藕汤”最重要的材料就是藕，今天就跟大家一起聊聊藕。
藕是莲的根吗？
大家都知道，藕位于种植莲的淤泥之下，农民伯伯要花很大的力气才能把它挖出来，有的地方也把藕叫“藕根”，那么藕是不是莲位于地下的根呢？
其实并不是，藕是莲的一种根状茎，是植物器官变态中的一种类型。这种变态跟其他器官变态一样，都是由于环境影响造成器官功能改变，从而导致形态结构发生显著变异的现象。
顾名思义，根状茎就是茎经过变态发育，变成根一样的形状，横卧在地下。因为是茎，所以具有明显的节和节间，节上有小而退化的鳞片叶，叶腋中的腋芽或顶芽可形成向上直立的地上茎，同时在节上还会产生不定根。
根状茎贮有丰富的营养物质，繁殖能力很强。很多禾本科的植物、竹子、藕、生姜等都是根状茎。
藕是怎么形成的？
既然藕是莲的一部分，那么想要了解藕的形成过程，就需要先来认识一下莲。
莲是大家都很熟悉的水生植物，它的圆形叶片挺立在水上，夏天开出圣洁美丽的花朵，花开之后还会长出莲蓬，结出莲子，冬天莲的地下部分则会产生莲藕。因此莲主要由莲花、莲叶、莲蓬、莲子、莲藕和根等组成。
莲结构图
（图片来源：中国科学院武汉植物园莲种质资源与遗传育种课题组）
从图中可以看出，莲根状茎的形态有两种，一种没有膨大的为藕鞭，由多个节和节间组成，细长如鞭；另一种膨大的是藕，即由藕鞭顶端膨大形成的根状茎。
莲整个生育期大体可以分为前期和后期，前期植株主要进行茎叶生长和开花结实，当尾梢上出现最高的后栋叶后，莲便进入了后期结藕期。这个阶段主要就是进行营养储存，光合作用的同化产物主要供给膨大的根状茎，根状茎快速变粗变短，开始进入藕的形成期。
藕在膨大时，藕鞭先端由水平生长变为向斜下方伸长，节间缩短增粗，形成一节藕后，前一节藕增粗的同时先端顶芽继续向前生长形成下一节，一般每5—7天就有一节藕膨大，直至顶芽上翘定型，在主藕形成的同时主藕的侧芽分生膨大形成子藕，其节数较主藕少，子藕还可形成孙藕。
这时候，可能有人会问：春季我们吃的藕带是什么部位呢？
藕带是幼嫩时期的根状茎，也就是藕鞭，主要在春季进行伸长生长，这时候如果荷塘的藕生长得过于密集，可以通过采摘藕带的方式进行疏苗。过了夏季盛花期，有一部分藕带会膨大成藕，但是后期即使没有膨大的藕带也没有食用价值，因此藕带的季节性非常强，只有在春季才能吃到，人们一般通过清炒或者酸辣炝炒将它做成美食。如果还想长时间保存，大多都把它做成泡菜藕带，也是爽脆开胃。
什么决定了藕的形成？
科学家们发现，虽然外部环境和激素都对藕的膨大有影响，但究其根本，能否膨大是由基因控制的。
科学家在研究莲的过程中，发现了一个有趣的现象：温代莲的根状茎在发育后期可膨大成藕，而热带莲连的根状茎却不能膨大成藕，将温带莲换到热带地区种植，它们的根状茎仍然保持其在原产地的膨大特点。
由此可见，莲的根状茎膨大是受遗传物质所控制的。之后，经过科学家们的不断探索，发现了对地下茎膨大有促进作用的基因NnBEL6。还有科学家发现，莲藕膨大过程中还有4个基因与莲根状茎淀粉的形成紧密相关，这几个基因表达与莲根状茎膨大过程中淀粉含量的增加、淀粉颗粒的增多、变大同步。
藕有什么作用呢？
藕作为莲膨大的根状茎，虽然成为了人们的美食来源，但藕生来不是为人类服务的，而是为植物本身的生存和繁衍服务的。
1.扩大地盘
藕能以母体为中心，随机地向两侧产生分枝并延伸开来，以侵入到新的地段。用不了多久，就可以成为水域中占绝对优势的植物。很多荷塘需要每年或隔年进行挖藕清塘，主要目的就是为了控制莲的覆盖面积，否则，莲很快就会覆盖整个荷塘。
2.储藏营养物质，保持生命力
藕皮层的薄壁细胞贮存有丰富的糖类、淀粉粒和蛋白质，科学家对藕膨大过程中淀粉含量的研究表明，膨大的中后期淀粉迅速合成、转运和积累，含量急剧增加，藕淀粉含量约占根状茎干物质总质量的70%以上。藕内部又具有发达的通气组织，这些结构使埋于土中的藕仍保持着生命力，可以存活一至多年。
1600倍下‘武植2号’（莲的品种名）根状茎膨大后期淀粉粒的形态和分布
（图片来源：参考文献[4]）
3.帮助植株越冬
蔓延于土中的藕鞭在冬天到来前就枯萎了，但膨大的藕却不会枯萎。藕端上具有被鳞片保护着的顶芽，当下个春天来临时还能萌发成新个体，保证后代的繁衍。
刚刚提到，温带莲根状茎膨大，热带莲根状茎不膨大，而且，将两者的生长环境互换，热带莲就无法在亚热带地区和温带地区成果越冬了。所以推测可知，藕膨大可保证莲成功越冬及来年春季正常发芽。
温带莲和热带莲的根状茎发育状态 （图片来源：参考文献[8]）
藕汤虽好吃，但不是所有的藕都适合熬汤
藕中含有丰富的淀粉，但不同类型的藕，其淀粉含量、组成和性质不同，这些直接影响藕及其加工产品的品质。藕的品质大致可分为两大类：
一类是脆质类型，这种类型的藕要求含水量高、淀粉含量低、含糖量高、粗纤维含量低等，经加工后不易造成淀粉大量析出、糊化，产品黏度低，质地清爽，适于凉拌、炒食等，也可以加工成莲藕汁饮料。
另一类是粉质类型，这种类型的藕要求含水量低、淀粉含量高，且淀粉中支链淀粉含量要高，这样加工成的藕粉在食用时糊化凝沉弱，凝胶强度低，有较理想的稳定性，口感柔软、韧滑，黏度大，且这类藕炖、煮品质好，适于加工蜜汁莲藕、排骨藕汤等。
在我国，产藕的地方不少，但能够煨出藕汤的藕，却并不多见。湖北的藕，又粉又嫩，软软糯糯，可以煨出好喝的鲜汤。到了湖北，别忘了喝一碗地道的排骨藕汤！
参考文献：
强胜. 植物学. 高等教育出版社. 2010：160-161
辛佳，孙恒. 你知道莲心是如何发育的吗？中国科普博览，2022年7月
程立宝，李淑艳等. 莲藕根状茎膨大过程中淀粉合成相关基因的表达. 中国农业科学2012，45（16）:3330-3336；
张晓冬. 莲藕根状茎碳水化合物代谢及淀粉特性的初步研究. 硕士毕业论文.2005. 扬州大学；
赵庆雷，王瑜等. 莲藕根状茎膨大机理机器影响因素的研究进展. 山东农业科学2013，45（5）:138-141
李峰. 莲藕根状茎膨大机理初步研究. 硕士论文. 2008. 华中农业大学
Yanling Liu, Hyun Song,et. Identification of QTLs and a putative candidate gene involved in rhizome enlargement of Asian lotus(Nelumbo nucifera). Plant Molecular Biology 110, 23-26(2022)
Mei Yang, Lingping Zhu,et. Transcriptomic Analysis of the Regulation of Rhizome Formationg in Temperate and Tropical Lotus(Nelumbo nucifera). Scientific Reports 5, Article number: 13059(2015)
出品：科普中国
作者：张莉俊（中国科学院武汉植物园）
监制：中国科普博览