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【三大学生造出“聪明植物”】

矮牵牛花通过发光与人交流

昨日下午，在新加坡理工学院宣传办公室的协助下，晨报记者对该校化学与生命科学分校的三年级女生李诗进行了电话采访。

她说：“我们是从2005年6月开始接手这项研究的，小组一共有3人，按照指导老师提供的提纲进行了半年多的实验。目前，我们已经研发出了这种发光植物。植物的发光基因，来自一种海中会发光的水母，我们把基因植入植物Petunia(中文名矮牵牛花)后，缺水时它就能发出荧光了。不过目前植物能发出的光还很微弱，为此我们和南洋理工大学联合开发了一种光学仪器，能用它‘看’到这种信号。这样，矮牵牛花就可以和人‘交流’了。”

3位大学生的发明被媒体获悉后，近日包括路透社、BBC在内的全球媒体对他们的发明进行了集中报道。李诗说：“没有想到突然会有这么多媒体来采访我们，不过目前我们的发明才刚刚开头，今后还要在指导老师的帮助下继续完善它。”

【指导教师揭秘实验过程】

在植物体内注入水母基因

有许多种生物都能发光，例如某些细菌、昆虫、腔肠动物，它们能发光与某种蛋白质有关，但是参与的蛋白质和发光机制不太一样。萤火虫发光是其体内荧光素酶氧化荧光素导致的，腔肠动物发光是因为体内有能发光的蛋白质，叫发光蛋白。能发光的腔肠动物包括水母和珊瑚虫。水母体内有两种发光蛋白，一种是水母素，它在环境中有钙离子时就能发出蓝光，另一种是绿色荧光蛋白，它吸收了水母素发出的蓝光后，发出波长较长的绿色荧光。“我们的发明从一开始就选择了能发光的水母”，3名学生的指导老师、新加坡理工学院教授刘爱华说。

她介绍，此次担任“基因搬运者”任务的是一种细菌，“我们将水母的基因提取后，用这种细菌将其‘搬’入矮牵牛花的细胞，经过逐步培养，最后得到了有水母基因的植物。”研究小组还尝试过用“基因枪”向植物细胞内“注射”基因，但效果不及细菌好。植物体内有了基因，“就打开了它的发光开关。

在基因的作用下，植物开始产生特殊的蛋白质，经过化学反应，它开始发出荧光。”

【“聪明植物”运用前景】

成果可用于农业灌溉

据了解，这种“发光矮牵牛”的研究成果将被用于农业生产。刘爱华说：“我们的发明目的，主要是想帮助农业生产节约水源。以前的灌溉方式水浪费很大，我们设想今后利用植物的光向农夫‘报警’，让他们知道植物在‘喊’渴。他们可以据此判定何时该向植物浇水，何时可以不浇。”

听说网友对发光植物很感兴趣，甚至有人设想将它摆在家中作为装饰，刘爱华笑了：“没想到网友对我们的发明反应这么强烈。转基因植物能否摆在家里我们还真没想过。我们目前的工作主要是改进光学仪器，让它对植物发出的光更‘敏感’。此外，我们目前的发明刚刚走完了第一步，肉眼还不能看到植物发出的光。

还有就是自然界也存在这样的植物，主要是因为植物的根部有含有磷的矿物，被植物吸收后，植物就会发光！

当然可以啊，不但可以，而且已经有成品了哦。大体上是，先将luciferase基因转入病毒载体，再用此病毒侵染目的植物，再筛选成功转入的植株。你可以搜索一下“植物荧光诱导技术”，看一下相关的细节信息。不过以现在的技术能力而言，成本还是太高，而是诱导失败率也比较高，大规模应用尚需进一步优化方法和条件。

存在这种可能

可以,因为基因可以合成相应的蛋白质!

荧光植物一直是人们追求的特色植物,白天看似一株普通的植物,到了www.rixia.cc晚上就能发出淡蓝、紫红、银白等各种颜色的荧光.人们对荧光植物的研究已近半个世纪.研究者们试图利用基因工程技术,把萤火虫、水母或其他海中发光动物的荧光基因植入到植qagvoszI物中,使其发光.但这样易损伤植物肌体的DNA,不利于植物的正常生长发育,而且发出的荧光持续时间较短.运用基因方法培育出来的荧光植http://www.rixia.cc物也很少,最成功的就是在烟草上的运用,但荧光烟草的观赏价值极低.
于是,人们把目光转向了植物体内潜在的具有发光性能的物质,试图用特定技术“诱导”其发出荧光.荧光诱导技术是运用物理、化学、生物等综合手段,把荧光促进剂活化,促使植物的枝、叶、花、根、果等器官吸收附着,让这些组织器官都具有蓄光、放光的功能,并且达到发光持续性好,发光时间长,发光强度大的观赏效果.有关专家认为,如果一般花卉经荧光诱导处理后,可望增值25％甚至数倍.
无论是名贵的兰花,还是普通的月季或菊花,在花朵处于含苞欲放之时,只要将特制的荧光促进剂喷洒于花瓣,花卉在整个花期内就“自然”地具有了一种神奇效果：白天或在灯光下,人们很难分辨出它们有什么特别之处,而在没有光线的夜间,它们能发出http://www.rixia.cc色泽明丽、种类繁多的荧光.
荧光诱导技术因植物种类的不同而有所区别,有些植物容易诱导,有些植物不易,有些植物不适诱导,但有一个规律与趋势,如天南星科植物、沉水植物、喜阳植物、沙漠植物、球茎类植物,以及表皮层透亮的植物较易,另外植物表面有角质层与蜡质层的植物荧光亮度会较好些,而叶片或器官表面绒毛、气孔、皮孔较多的荧光效果会差些或甚至不能诱导.
根www.rixia.cc据这些发现,研究人员主要选择天南星科的如白掌、红掌、绿巨人、绿萝、花叶芋、万年青、仙人球、仙人掌、铁树、鸭脚木、郁金香、风信子等植物,这些植物一经诱导,就可以实现长期发光,并且对植物的生长发育没有任何不良的影响,养护管理也较为方便.
特别是这些植物适合室内栽培,可以利用它们发出的荧光为居室创造一个温馨柔和的环境.随着该技术的完善和成熟,完全可以应用到道路绿化上去：马路两边种上荧光树,夜晚它们就可以代替路灯,为行人照明,节约了大量的电能,在足球场上种上荧光草,晚上也可以照常踢足球了.
荧光植物的应用前景还不止这些.据报道,荧光植物还将被送往火星担任“探路者”.由于这些经过特殊培植的植物能根据周围环境,发出特定的奇异荧光,科学家们在地球上通过观察它们的发光变化,即可推测植物所处的环境状况.
科学家给挑选出来的拟南芥属的芥菜插入各种“信使基因”,每种“信使基因”只对一种特定的环境因素作出反应.例如,如果在火星土壤中检测到重金属,基因将使植物发出明亮的绿光,发现过氧化物时,将发出蓝光.按照美国太空总数的计划,发光植物的种子将随火星探索器一起抵达火星.火星登陆器上携带的机器人将从火星表面挖取定量的土壤.地球科学家将通过一台特殊的摄像机和机器人配置的观察设备对土壤进行分析,再根据需要指挥机器人用化肥、养料对火星土壤进行改善.随后,科学家指挥机器人将发芽的种子拨入土壤,让它们在登陆器上特制的微型温室中安家落户