研究:植物發光不是夢 海洋細菌幫大忙

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【大紀元2010年12月05日訊】(大紀元記者張東光編譯報導)植物能像螢火蟲一樣自行發光,或許不是天馬行空,有朝一日或將成為熱銷的商品。美國BioGlow公司已勾劃出一幅美麗的圖畫:聖誕夜無須點燈,紅玫瑰與聖誕紅的花瓣會發出紅色的光亮;人行道上無需路燈照亮,灌木叢上的植物亮光也能指引歸家的人。

據MSNBC報導,BioGlow公司創辦人之一,同時是紐約州立大學基因工程助理教授的克里契夫斯基(Alexander Krichevsky)和研究人員已成功將那些讓海洋細菌能明亮起來的基因植入菸草中。他表示,這是首度以人工方式讓植物能自行發亮。

他在電子郵件中說:「先前所有『發光植物』,不論其有無基因改造,都必須先噴灑化學物質或需要外部燈光的照明,以便產生暫時發亮的效果。」但即使如此,樹葉上的亮度都不符合這位BioGlow公司創辦人的要求。

克里契夫斯基表示:「你必須裸眼在黑暗中觀看5分鐘」,因為人的眼睛在黑暗中需要調適。但他說:「我們確定,我們將讓它們象螢火蟲那樣明亮。」

他與其同事在11月12日出刊的《公共科學圖書館期刊》(PLoS ONE)表示,目前已知有細菌、小甲藻、真菌和昆蟲等30種不同的活體發光方式,而他們鎖定的照明系統是採自海洋細菌。

克里契夫斯基與同事將六種具有可催化發光化學反應與其它對發光有用成份的熒光素酶(luciferase )的細菌基因,注射入植物體內含色素結構的色素體(plastids)的遺傳材料上。

發光海洋細菌是自由生活的物種,也是以死亡有機體為食物的清道夫,也是寄生在魚類與魷魚體中提供發亮的共生體。克里契夫斯基表示,注射海洋細菌最合情合理,因為每個植物身上的綠色都是細菌演變來的。

植物葉子顯現出綠色是因為它們含有色素的葉綠素結構,或稱為葉綠體(chloroplasts)。很早以前,葉綠體也是自由生活的細菌,最後與其它細胞共生,進而演化成植物。

克里契夫斯基說,發光的顏色決定於熒光素酶,它可被修改而發出不同的顏色,例如,花瓣可發光為紅色。

至於發光的植物是否會像核能污染一樣給人類帶來不好的後遺症?他說,到目前為止還沒有聽說在花卉界或一般民眾有這樣的反應。他認為:「我所得到的唯一反應是:『哇,我可以在聖誕夜讓玫瑰發亮。』」

他說,由於色素體(plastids)這個含有色素的細胞器(organelles)是母系遺傳,也就是說,它們的傳宗接代是透過會變成種子的胚珠(ovule),因此基因透過花粉(pollen)污染環境的風險不會存在。

僅管這個計劃很可能撼動整個花卉界,但會發亮的花朵還不會很快就能面市,BioGlow公司另一位創辦人艾丁柏格(Tal Eidelberg)說,「這個計劃」還在醞釀階段,「想像的部份比較多」。

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