蓝色妖姬OUT了,蓝色菊花才最IN

科学传播网 2017-08-03 作者:肖攀峰

  你以前见过蓝色的菊花吗?如果没见过,现在有机会和小编一块来见证这个基因工程的奇迹——科学家运用转基因技术,将两种基因剪切到菊花的基因组中,从而培育出了这种“纯蓝色”的菊花。

  蓝色菊花

(Naonobu Noda/NARO)

  据7月26日的著名学术杂志《自然》的消息,科学家成功培育出了蓝色的菊花。其原理很简单,就像培育著名的蓝色妖姬(一种蓝色的转基因玫瑰花)一样,运用基因工程的方法,使得原本红色的玫瑰变成蓝色,也第一次让菊花绽放出前所未有的蓝色花朵。

  我们知道,菊花有各种颜色,粉色的、红色的、白色的、黄色的,甚至还有绿色的,唯独没有蓝色的(是指真正纯正的蓝色,而不是蓝紫色或浅蓝色)。而这一颜色的缺憾现在已可以弥补了,在7月26日的《科学进展》上发表的一项研究结果显示,通过转基因技术将两种其他植物的基因剪切连接到菊花的基因上,从而创造出了“纯蓝色”的菊花。最为重要的是,这种培育“纯蓝色”菊花的新方法可以运用到培育其他重要花卉植物(例如康乃馨、百合)中,让它们也能开出了蓝色的花。

  “很多植物都会开蓝色花,不过不是真正的纯蓝色,而是接近蓝色的浅蓝色或蓝紫色”,供职于日本农业和食品产业技术综合研究机构的野田尚信说。野田是这项转基因技术培育蓝色花卉研究的首席科学家。在此之前,包括野田在内的众多科学家,都曾经试图用各种方法来人工培育出自然界中十分罕见的“纯蓝色”花卉,然而多年的努力都多半不成功——常常培育出蓝紫色或浅蓝色的玫瑰或康乃馨。

  根据色素分子结构的不同,花青素(一类自然界蓝色花卉中所含的色素)能使花瓣呈现红色、蓝紫色或蓝色。野田和同事发现来自风铃草和蝶豆花的基因可以改变菊花中花青素(具体来说是花翠素,是一种花青素)的分子结构,当花青素与一种叫黄酮葡萄糖苷的糖类分子相互作用后,就会导致菊花变成蓝色——纯蓝色。他们具体的做法是:

  首先将蓝色风铃草的一种基因剪切进菊花的基因(这种基因会让菊花里的花翠素呈蓝紫色,是野田团队2013年的一项研究成果),再将第二种来自蝶豆花的基因(该种基因能给花翠素增加黄酮葡萄糖苷)继续剪切进菊花的基因,结果就得到了“纯蓝色”的菊花(野田团队为了保证其花朵蓝色的“纯正”,还用几种方法检验了蓝色菊花发出的波长是否在蓝光范围内,结果均显示他们得到了第一张真正的“蓝色”菊花,也被权威的英国皇家园艺协会认证通过)。

  花翠素的分子式

  风铃草

  蝶豆花

  尽管培育出蓝色花卉会引起花卉市场和园艺行业的热捧,但这不是植物学家们研究蓝色花卉的唯一动力,培育出真正的蓝色花卉是一项了不起的成就,因为它有助于更好地理解蓝色花卉下蕴藏的化学本质。

责任编辑:王超

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