德国开发出永葆年轻的巨大烟草植物

烟草植物在仅几个月大的时候就开花,然后它们死亡。现在,研究人员已经找到了一个基因开关,可以让植物多年都保持年轻,能无限制地生长。简而言之,它是一个理想的生物量来源。

  烟草植物的生命是短暂的。它们生长大约三到四个月,随后开花,然后死去。它们的大小也是有限的,植物只长到大约1.5米到2米高。现在,在明斯特,弗劳恩霍夫研究所的分子生物学和应用生态学研究所的研究人员已经找到了烟草植物的青春之泉,这意味着他们可以让烟草永葆年轻。明斯特的研究人员发现了基因开关,可以防止植物长花苞以及盛开。这也扭转了该植物衰老灭亡的早期改变——抑制了停止增长的因子。“我们的第一批烟草植物现在将近8岁了,但它仍在继续不断增长,”研究所的功能和应用基因组部门的负责人德克·普吕佛教授说。“尽管我们经常修剪它,它已经6.5米高了。如果我们的温室更高一些,它可能长的更大一些。它杆的直径已经达到了10厘米。“而在正常烟草植物上的叶子,从烟茎的底部生长,很快变黄并凋谢,研究所的植物叶子保持健康和绿色。这就是为什么科学家们把他们改进的植物物种命名为‘永远年轻’了。”

  但是研究人员到底为植物做了什么,使它永远年轻,并能够无限成长呢?“我们修改了某些基因的表达——或者说,它包含的信息——因此,植物的开花延迟了,”普吕佛解释说。研究人员然后把修改后基因用一种细菌放回到植物中。细菌的作用是为修改后的基因提供一种短程运输服务。

  产生更多的生物量

  原则上该技术是可转移的,并且可以用于其他种类的植物上;目前,这些科学家们还代表一家日本化学公司对马铃薯进行研究。他们利用他们的知识使植物生产更多数量的生物质能。对于土豆,这意味着生产更多的淀粉。“德国生物经济委员会声称,如果我们想保证粮食和植物性原料供应的安全,到2050年每公顷的产量必须要翻倍。这种新技术使我们更接近这个目标,”普吕佛估计。“然而,只要正在考虑的植物的花朵不发挥重要作用——如甜菜,我们的方法就可能会成功。在油菜上使用这项技术将是毫无意义的。”防止植物开花有显著的优势,没有开花意味着没有生产种子或花粉。因此,植物无法复制,这意味着它们不能以意外的方式传播到环境中。

  在将来,研究人员想要更进一步,能使用化学诱变限制植物的生长——也就是说,使用正常生长技术。这个过程包括使用化学添加剂,使种子的DNA序列带来变化。这个优势是,以这种方式种植的植物,将不再是转变基因了,而仅仅是利用标准技术种植的一种植物。“但是为了能够做到这一点,我们首先需要更好地了解放松基因控制的技术,”普吕佛说,他希望培养实验可能从明年开始。那么也许正常的植物也将长的更高。