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36 年、4 个外源基因:真正的蓝玫瑰开出来了

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36 年、4 个外源基因:真正的蓝玫瑰开出来了

2004 年那朵"蓝玫瑰"其实是紫的,因为蓝色需要蓝色色素与无色助色分子共同作用。三得利团队转入四个外源基因,同时补上色素与助色分子两条通路,在京都温室监测七年、哥伦比亚大田种了三年,花色稳定保持蓝紫。

花店里的"蓝玫瑰"多数是染的。真正让蓝色开在花瓣里,这条路走了 36 年。1990 年立项,2004 年三得利团队转入一个能产蓝色素飞燕草素的基因,结果开出来的是紫花。当时只能得出一个含糊的结论:光有蓝色素还不够。

缺的东西后来被认了出来。天然呈蓝色的花,比如鸢尾,除了飞燕草素,还依赖一类无色的黄酮碳苷分子做助色分子。助色分子与色素分子结合,改变光的吸收特性,把色调往蓝的一侧推。玫瑰天然做不出这类分子。

图1:四个外源基因的来源与验证方式,一路做色素,三路做助色分子

图1:四个外源基因的来源与验证方式,一路做色素,三路做助色分子

这次的方案是同时补两条通路,一共转入四个外源基因。一个来自风铃草,让玫瑰能产出多种蓝色色素;两个来自夏堇、一个来自三花龙胆,负责合成助色分子所需的酶。研究负责人在国际园艺学大会上介绍结果时,把突破归给了提问方式的转变:从"换一个色素基因"转向"设计色素与周围分子的相互作用"。

显色效果与助色分子的量相关。花瓣细胞里特定助色分子的比例越高,花色越接近蔚蓝。按标准色卡评级,这批花的颜色是 vilet-blue,比 2004 年那批更蓝,但还不是纯粹的光谱蓝。团队表示会继续往深里做。

图2:只加蓝色素与同时补上助色分子的显色差异

图2:只加蓝色素与同时补上助色分子的显色差异

稳定性是这个项目比较扎实的部分。植株在京都的温室里被跟踪了七年,花色不随季节退化;随后被带到切花出口国哥伦比亚,在开放大田里连续生长三年,依然稳定开蓝紫色花,抗病性也保持得不错。实验室里的偶发表达和大田里的稳定性状是两件不同的事,这一步不好跳。

什么时候能买到还没有答案。结果是在学术会议上公布的,经过同行评审的详细数据,包括色素定量与基因构建设计,尚未见报道。转基因观赏植物进入市场还要过各国监管审查,团队没有给出时间表。这也是花卉基因工程的老问题:展示层面的成功与商业层面的落地之间,隔着一段不短的流程。

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