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梦幻!《阿凡达》神树成真,科学家创造出可终生发光的植物!

电影《阿凡达》中会发光的植物电影《阿凡达》向我们展现了一个神奇的世界,在那里有郁郁葱葱发着荧光的丛林,这些发光植物创造了一片璀璨的奇异景象。
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梦幻!《阿凡达》神树成真,科学家创造出可终生发光的植物!
阿凡达
4月28日,最新一期的Nature BiotechnologyKaren SarkisyanIlia Yampolsky通过基因技术创造出可以持续发出可见光的植物。
梦幻!《阿凡达》神树成真,科学家创造出可终生发光的植物!
这项新技术具有实用价值,并可用于美学目的,最重要的是可以创造发光的花和其他观赏植物。绿色荧光
Light Bio 首席执行官Keith Wood计划与研究团队合作将这项新技术商业化,应用于观赏植物。
梦幻!《阿凡达》神树成真,科学家创造出可终生发光的植物!
梦幻!《阿凡达》神树成真,科学家创造出可终生发光的植物!
发光植物生长过程(彩色表示发光强度,非实际颜色)
想要植物发光,绝非易事
其实,在地球上也有一些发光生物,水母和萤火虫可能是大家最熟悉的荧光生物。因此,通过将发光生物中获取的 DNA 插入植物中,就有望创造出可以具有发光功能的植物。
但是,想要一种天生不会发光的生物发出可见光,绝非易事,这不是简单地将发光基因从一个生物转移到另一个生物上。
“幽灵蘑菇”带来的新发现
据记载,早在 1840 年,英国植物学家乔治加纳德在巴西首次发现了荧光蘑菇,当时他看到孩子们拿着这种蘑菇在街上游嬉,最初还以为是孩子们在玩荧火虫,而当时这一发现也没有引起科学界的重视。
2009 年,旧金山州立大学的科学家丹尼斯-德斯贾尔丁和他领导的一个科研组在巴西发现了世界最大的一种生物荧光菌类 Neonothopanus gardner,研究人员声称,现在已发现了 70 多种发光蘑菇,但新发现的这种荧光蘑菇会发出很亮的诡异绿光,甚至可以借着它的光阅读,这些在黑暗中发光的蘑菇原生长于巴西圣保罗附近逐渐消失的森林栖息地。
梦幻!《阿凡达》神树成真,科学家创造出可终生发光的植物!
从亮橙色有毒蘑菇奥尔类脐菇,到狐火(腐烂木头里的蘑菇蜜环菌发出的微弱、诡异的荧光)现象,可谓五花八门,令人惊叹。荧光真菌为世界各地的文化提供了想象空间,德斯贾尔丁表示,人们通常都很害怕这些东西,常称其为“幽灵蘑菇”。这些蘑菇中生物荧光在新陈代谢上与植物中常见的自然过程相似
让植物拥有直达人类心灵的魅力
为什么发光蘑菇的基因能成功在植物体内发挥作用呢?
科学家经过研究发现,虽然蘑菇不属于植物,但蘑菇发光主要集中在一种有机分子上,而这种有机分子也是植物制造细胞壁所必需的
咖啡酸循环与一些主要的植物生物合成途径共享代谢产物
在植物中,咖啡酸是木质素的组成部分,它有助于向细胞壁提供机械强度。因此,它是植物木质纤维素生物量的一部分,是地球上最丰富的可再生资源。作为植物新陈代谢的关键组成部分,咖啡酸也是许多其他基本化合物的组成部分,包括颜色、香味、抗氧化剂等。尽管咖啡因酸与咖啡因的名字听起来很相似,但它们没有关系。
研究人员发现,他们创造出的发光植物每分钟可以产生超过 10 亿个光子,比以往创造的任何发光植物都要亮。可在不损害植物健康的情况下保持植物从幼苗到生长成熟的整个生命周期都能够持续发光。
通过将光照与这种关键分子联系起来,植物发出的荧光提供了一种内在的代谢指标,它可以揭示植物的生理状态及其对环境的反应。当把一个成熟的香蕉皮放在发光植物附近(释放乙烯)时,发光会急剧增加。已经证明了将其应用于其他植物的可行性,包括长春花、矮牵牛花和玫瑰。可以根据人和环境改变亮度或颜色会像《阿凡达》中潘多拉星球上发光的神树那样拥有直达人类心灵的魅力。
参考资料:https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-04/mlio-sla042420.phphttps://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-04/mlio-sla042420.phphttps://www.nature.com/articles/s41587-020-0500-9https://www.nature.com/articles/s41587-020-0500-9

发布于 2020-04-29 10:31:54 © 著作权归作者所有
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