美國科學家培育永遠無須修剪的草坪

    據《探索》雜志7月3日報道，美國科學家表示，一種永遠無須割草的完美綠草地也許不久將成為現實。準確控制植物生長的概念一開始聽上去似乎并不會令人激動不已，但怎樣才能讓草坪長成起伏不平的綠草地，永遠無須割草卻可以一直保持原有的高度和清潔？抑或，怎樣才能讓農作物長得更高，每英畝的產量又更多？

　　植物學家和霍華德?休斯醫學研究所研究人員喬安妮?科里所解釋說，上述情景并非白日做夢。休斯及其在索爾克研究所的研究小組詳細說明了一種稱為油菜素甾醇(brassinosteroid)的植物激素的信號通道，這種激素在調節植物生長方面發揮著重要作用。這些類固醇在揭示植物生長問題上重要性異常突出，因此，可通過破壞其信號通道，將植物變成永遠長不高的“侏儒”。科里說：“每個細胞其實都比實際尺寸要小，盡管看上去像個大的植物，但還可以生長。”

　　將這一原理應用于相關植物就能導致綠草永遠就不往高長。另外，增加油菜素甾醇信號還能讓植物長得更高、更大，科里由此認為，這也許有一天對增加諸如稻米等重要農作物產量至關重要。科里說：“我對我們有可能增加農作物產量，養活世界上更多人的前景極為感興趣。”

　　正如科里所解釋的那樣，一旦植物細胞接收到類固醇信號，就會促發一系列事件，這些事件反過來又作用于基因，加速植物生長。一旦除掉油菜素甾醇，那意味著這種植物的尺寸將極大地縮小，而且還會對植物老化和繁殖產生間接影響。據科里介紹，植物老化的過程同動物不同。油菜素甾醇可能會加速這種老化進程，因為正如她所說，“一旦植物中沒有油菜素甾醇，葉子會長期保持綠色，不會變黃，還不會落地。”

　　破壞油菜素甾醇的信號通道還能令植物“絕育”，這意味著它們不能產生花粉。科里表示，他們在每一種信號通道被堵塞的植物身上都看到了類似的效應。在最新一期《自然》雜志上，科里及同事格里戈里?沃特解釋了油菜素甾醇信號核心部分在植物中的真正作用。即使類固醇信號得到完好保存，這一部分的信號通道在不同植物中仍存在顯著差異，在此之前無人知曉。

　　科里及研究小組通過觀測植物生長速度的變化，確認了油菜素甾醇信號通道中的基因的功能。她解釋說，若想把植物永遠變成“侏儒”，方法可謂多種多樣，例如，用不起任何作用的變異基因代替起著重要作用的基因，或增強一種抑制油菜素甾醇活動的酶的基因。科里表示，這是在大多數植物身上屢試不爽、相對容易的方法。科里認為這種方法同樣適用于綠草。她說：“你也許能讓綠草長到你所希望的高度。你可以讓它們永遠變成‘侏儒’，也可以讓它們長到中等身材，這取決于你如何處理它們的基因。”

　　這種“侏儒”綠地消耗很少的水，不必施太多的肥料，但保持綠色的時間會更長，還永遠不需要割草。科里表示，誠如對任何一種基因轉變的有機物的態度一樣，人們總擔心經過轉變的基因會泄露到環境中，這種問題稱為“基因流動”。即便這種“侏儒”綠地不能生成花粉(這應該阻止它們擴散)，但有興趣將其制成產品的公司仍會因各種復雜的審批程序，不得不對綠地進行除草。在科里看來，她對新技術最為滿意的地方是，其研究有助于解釋植物功能的一些基本秘密。科里說：“讓我激動不已的是，我們的研究有利于讓人們對此前了解甚少的植物學基礎領域有更為深入的認識。”