星島日報

植物界螢火蟲 科學家改造出黑暗中發光植物

2020-05-04 16:51
《阿凡達》成真,科學家研究出讓植物發光的方法。(網圖)
《阿凡達》成真,科學家研究出讓植物發光的方法。(網圖)

以前只看見螢火蟲在黑夜中滿天飛,未來或許將目睹螢光植物遍地發光,就好像電影《阿凡達》的情景。科學家成功將發光蘑菇的基因移植到煙草植物身上,讓後者在整個生命週期都持續散發明亮的綠光,

據報,在《自然生物技術》一篇新研究論文中指出,現在俄羅斯科學院生物有機化學研究所、奧地利科學技術研究院、倫敦醫學科學研究所與俄羅斯生物科技新創公司Planta合作,從一種發光蘑菇中提取特殊DNA植入煙草植物(生長迅速且遺傳基因簡單)中,發現經過基因改造的煙草植物在整個生命週期(種子、發芽、成熟到枯萎)中,根、莖、葉、花都能發出肉眼可見的綠光,持續一生。

這些科學家中的一些人曾從事過短期發光植物的研究,他們借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(蘑菇)發光的過程中起著至關重要的作用,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螢光素的化合物,這種化合物能在真菌(蘑菇)中產生發光物質。

雖然過去科學家也曾結合螢火蟲體內酵素設計出短暫發光的植物,但這次結合真菌DNA的植物亮度提高了 10倍且持續性發光,且無需藉助外部化學物質;令人更驚訝的是,這些植物每分鐘產生約100億個光子,其峰值波長在500~550奈米(可見光譜中的綠光範圍)間。

該技術突破將為科學家提供一種觀察植物內部運作的新方法,至於市場方面,也能應用在觀賞/裝飾植物用途,研究團隊報告他們目前正在試驗其他可發光的植物,包括長春花(日日春)、矮牽牛和玫瑰。

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