《阿凡達》成真 科學家研究出讓植物發光的方法

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我們都看過電影《阿凡達》,毋庸置疑它是銀幕上最出色的電影藝術作品之一,如果說關於潘多拉的奇幻世界有一件事會讓你記得,那一定是絢麗的發光植物。地球上的植物通常是不會發光的,但是工程師們已經研究出了一些方法,利用一些發光真菌中存在的生物發光特性誘使植物發光。

現在,一個科研小組又向前邁進了一大步,他們創造出的植物不僅能短暫發光而且會持續一生。這些植物是發表在《自然生物技術》一篇新研究論文的主題。

這些科學家中的一些人曾從事過短期發光植物的研究,他們藉助於生物發光真菌的知識修改了植物利用咖啡酸的方式。咖啡酸在某些真菌發光的過程中起着至關重要的作用,它也存在於所有的植物中,因此研究人員對植物進行了基因改造,將咖啡酸轉化為一種叫做熒光素的化合物,這種化合物能在真菌中產生髮光物質。

(咖啡酸是植物製造細胞壁的必需分子,是木質素的組成部分,所以存在於所有植物中。在發光真菌里,咖啡酸會通過四種酶的代謝循環產生光。簡單理解就是科學家藉助於咖啡酸把真菌的這部分發光基因改造後移植到了其他植物中。)

正如《科學警報》中所說,這一發現特別有意思的地方在於研究人員用來改造植物的方法——他們在最初的測試中使用了煙草植物(基因簡單、長得快)——它們能夠無限期的不停產生髮光化合物。其他發光植物的研究中葉子只能在短時間內保持發光。但這種新品種並非如此,它們從發芽到死亡會一直持續發光。

但是,當初為什麼要製造會發光的植物呢?這是個好問題,但科學家們也同樣有一個令人滿意的答案。

研究人員表示:”通過啟用自主發光,可以監測植物中包括發育、致病機制、對環境條件的反應以及化學處理的影響等動態過程,脫離外源性熒光素或其他基質後,這樣的發光能力對於生長在土壤中的植物試驗應該特別有用。」

這項工作的長期好處可能包括科學家們能夠更準確地確定為什麼某些植物會對各種環境條件作出反應,同時還能通過基本上能夠看到的植物內部情況來監測植物的健康狀況。(煎蛋,圖片來源網絡)

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