植物植物界“萤火虫” 能在黑暗中自发光


据台湾联合新闻网报道 , 科学家利用生物技术 , 成功将发光蘑菇的基因移植到烟草植物上 , 让植物在整个生命周期都能持续散发明亮的绿色可见光 。
据报道 , 生物发光是指生物体内发生化学反应 , 将化学能转化为光能、进而自体发光的现象 , 大家最耳熟能详的为萤火虫 。 不过除萤火虫外 , 生物发光现象其实在一些真菌、鱼类、海洋无脊椎动物中也都存在 。 只是 , 过去通常会忽略 , 植物是否也能表现出这种特性 。
植物植物界“萤火虫” 能在黑暗中自发光
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科学家将发光蘑菇的基因移植到烟草植物上 , 让植物在整个生命周期都能持续散发明亮的绿色可见光 。图片来源:英国《每日邮报》官方“推特”截图 。
目前 , 俄罗斯科学院生物有机化学研究所、奥地利科学技术研究院、伦敦医学科学研究所与俄罗斯生物科技新创公司Planta合作 , 从一种发光蘑菇中提取特殊DNA , 并将其植入烟草植物(生长迅速且遗传基因简单)中 , 发现经过基因改造的烟草植物在整个生命周期(种子、发芽、成熟到枯萎)中 , 根、茎、叶、花都能发出肉眼可见的绿光 。
事实上 , 蘑菇本身与植物没什么密切关系 , 关键在于被称为咖啡酸(caffeic acid)的有机分子 , 所有植物都需要这种分子来制造细胞壁 , 而蘑菇中该分子涉及4种酶的代谢循环 , 来产生光 。 首先 , 2种酶将咖啡酸转化为发光前驱物 , 然后透过第3种酶处理 , 变成能够发射光子的氧化分子 , 第4种酶再将分子转换回咖啡酸不断循环 。
研究团队将蘑菇特有的这4种酶转移至烟草植物中 , 虽然过去科学家也曾结合萤火虫体内酵素 , 设计出短暂发光的植物 , 但这次结合蘑菇DNA的植物亮度提高了10倍且持续性发光 , 同时还无需借助外部化学物质 。
【植物植物界“萤火虫” 能在黑暗中自发光】报道称 , 该技术突破将为科学家提供一种观察植物内部运作的新方法 , 至于市场方面 , 也能应用在观赏或装饰植物用途 , 研究团队报告他们目前正在试验其他可发光的植物 , 包括长春花、矮牵牛和玫瑰 。
据悉 , 新论文发表在《自然-生物科技》(Nature Biotechnology)期刊上 。


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