中国科研人员利用细菌产生的蓝色色素制造蓝玫瑰

时间:2018-10-11 15:10:11 来源:吉视网 查看数:

寓意“清纯的爱和敦厚善良”的蓝玫瑰是近年来花卉市场的新宠,但目前市场上销售的“蓝色妖姬”大多是化学染色而成。中国科研人员在合成生物学理念指导下,突破了植物通过不同花青素来控制花卉颜色的固有思路,证明了利用细菌产生的蓝色色素来制造蓝玫瑰的可能性。

中国科学院微生物研究所陈义华研究员与天津大学张雁教授课题组通力合作,将来源于细菌的蓝色色素——谷氨酰胺蓝靛素的合成酶基因在白色玫瑰的花瓣中进行了成功表达,观察到玫瑰花瓣呈现蓝色。

有关研究成果已于近日发表在美国化学会合成生物学杂志,美国化学会期刊中心向媒体重点推荐了这一成果。

图为科研人员的研究成果。

据介绍,虽然玫瑰的人工栽培已有5000年的历史,且品种繁多,但真正意义上的蓝色玫瑰尚未获得。一方面是由于蓝色花瓣颜色较深,在自然界中不易被昆虫等媒介识别;另一方面是因为玫瑰中本来就缺少能够产生蓝色花青素的基因。在西方社会中,“蓝玫瑰”也含有不可能完成的任务之意。

但各国科学家们从未放弃对蓝色玫瑰植株的研发。2009年日本一家公司宣布通过生物技术手段培育的蓝玫瑰“喝彩”面世。他们利用分子遗传学的手段将花青素的合成酶基因引入玫瑰的基因组中,宣称获得了颜色接近蓝色的玫瑰花,但其花瓣的颜色更接近淡紫色,并没有被广泛接受。

陈义华介绍说,他们将负责细菌次级代谢产物谷氨酰胺蓝靛素合成的合成酶基因和辅助蛋白基因构建在植物表达的载体中,并通过农杆菌介导的方式转入玫瑰花瓣中,在培育12小时后,惊喜地发现白色玫瑰花瓣在转入点周围呈现出蓝色。进一步的工作证实了花瓣中的蓝色化合物就是谷氨酰胺蓝靛素。

值得一提的是,细菌产生的谷氨酰胺蓝靛素较植物色素花青素更加稳定,且不依赖于酸碱度的变化,而且合成谷氨酰胺蓝靛素的途径简单,合成原料是细胞中普遍存在的常见氨基酸——L-谷氨酰胺。这些特点都决定了细菌来源的谷氨酰胺蓝靛素在蓝色花卉的培育中具有良好的应用前景,可能取代植物色素花青素培育出颜色纯正的蓝色花卉。

陈义华表示,在未来的研究中,他们将与国内园艺学专家进一步合作,致力于利用细菌的谷氨酰胺蓝靛素的合成酶基因进行蓝色玫瑰等花卉的植株培育。也许在不久的将来,货真价实的蓝色玫瑰将进入我们的生活。

来源:新华社

吉林网络广播电视台编辑:牛悦 张玥

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