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Nature新闻:纯蓝色菊花,世界首创!

2017/07/31 来源:生物通
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导读
玫瑰是红色的,但是科学让它变成了蓝色。这次,野田尚信利用基因工程技术,又让菊花变成了蓝色。

本文转载自“生物通”。


在英语中”blue rose”这个短语有“不可能”之意。秋菊(Chyrsanthemums)颜色丰富,有红的、黄的和粉的。但是若要工程师调出真正的纯蓝秋菊,不偏紫也不偏灰,需要调平基因的表达。7月26日Nature网站报道了7月26日《Science Advances》出版的一篇文章,据文章作者称,他们的方法还可延伸到其他花卉,比如康乃馨和百合,具有重要的商业用途。

“消费者喜欢新鲜事物,”新西兰植物&食物研究所的植物生物学家Nick Albert说。“人工栽培花卉几千年,蓝色花朵的培育却非常艰难。”

日本国家农业和食品研究机构、文章通讯作者野田尚信说:“尽管很多蓝花陆续登场,但在自然界中很难找到纯蓝色的花。”于是,他们试图人工制造纯蓝花卉,造就了紫罗兰色或带点蓝色调的康乃馨和玫瑰。选择性育种等传统方法无法让几大类重要商业花卉开出天蓝色花朵。

过量表达一些基因,触发植物生产翠花青素基的花青素(delphinidin-based anthocyanins)。改造天然物种让其开蓝色花朵的诀窍是将正确的基因组合插入植物的基因组中。

2013年野田尚信和同事从一种天然蓝吊钟花(风铃花,Campanula medium)中提取了一个基因,将该基因插入秋菊(Chrysanthemum morifolium)DNA后产生了紫罗兰色的菊花。


为了获得蓝花,野田尚信团队需要操纵更多基因。在最近的研究中,他们又发现了一个天然蓝色蝴蝶豌豆(蝶豆,Clitoria ternatea)基因,也能使花瓣由红变蓝。


花青素(Anthocyanins)能通过色素结构调节花瓣颜色。Noda和同事们发现风铃花和蝶豆基因在菊花体内生成的花青素分子结构发生了改变。当修饰过的天然色素与黄酮糖苷化合物相互作用时,菊花就变蓝了。研究小组还用几种方法测试了花瓣发出的波长,以确保这些花是“纯蓝”花。


人工制造纯粹的蓝花是一项伟大的成就,但是证实植物生成蓝色的化学基础还有很长一段路要走。

参考资料:

'True blue' chrysanthemum flowers produced with genetic engineering

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