日本開發(fā)的“藍玫瑰”原本是玫瑰的一種(數(shù)據(jù)圖)

天津大學(xué)藥學(xué)院和中科院團隊希望獲得穩(wěn)定的、可遺傳的藍玫瑰(數(shù)據(jù)圖)

克里斯廷

玫瑰和月季人工栽培了5000多年，至今已培育出2500多個品種。近幾年市場上流行一種藍玫瑰，特別驚艷。但是這些藍玫瑰大部分都是人工染色的，因為根本沒有能開出藍色花朵的玫瑰品種。早在2006年，日本人就聲稱自己培育了一株真正的藍玫瑰，后來證實那只是轉(zhuǎn)基因工程培育的藍玫瑰。

最近，一篇題為“用于藍玫瑰生產(chǎn)的非核糖體肽合酶的克隆和表達”的文章發(fā)表在美國化學(xué)學(xué)會的《合成生物學(xué)》上。第一位作者是天津大學(xué)藥學(xué)院國際博士后Ankanahari Nangawa。同時，天津大學(xué)藥學(xué)院張艷教授和中科院陳毅華教授的研究團隊合作，聲稱利用合成生物技術(shù)成功研制出“世界第一朵藍玫瑰”。

真正的藍玫瑰真的是天生的嗎？為什么藍玫瑰這么難得到？真的很好奇。

缺少“藍色顏料”

為什么自然界沒有藍玫瑰？這真是一件令人遺憾的事情。事實上，雖然花是彩色的，但有很多種植物不能產(chǎn)生藍色的花。

據(jù)說現(xiàn)在市面上大部分的藍玫瑰都是染色的。要么采用荷蘭技術(shù)。白玫瑰盛開前，用對人體無害的著色劑和助染劑澆灌。幾天后，花吸收了這些水分后，花瓣會呈現(xiàn)淺藍色；或者直接將淺色玫瑰的花瓣浸泡在顏料或藍色著色劑的水中，將它們?nèi)境伤{色。但這兩種方法得到的藍玫瑰，通常經(jīng)過一段時間后會變色。

科學(xué)家們一直對藍玫瑰很好奇。他們發(fā)現(xiàn)花的顏色是由花瓣的色素層決定的，而色素層是由基因決定的。在玫瑰的品種中，沒有這樣的基因可以使顏色變成藍色。因此，在英語中，“藍玫瑰”的意思是“不可能的希望”或“不可能的任務(wù)”，因為自然界沒有藍玫瑰。

“藍玫瑰”的誕生

王、等人的《遺傳變化史》曾詳細(xì)地說，藍色花瓣中的藍色是由于植物中的類黃酮3′5′-羥化酶基因，它是植物中合成3′5′-羥基花青素的關(guān)鍵酶基因。它們調(diào)節(jié)藍色花朵形成所需的色素——翠雀花色素的合成，從而使顏色呈現(xiàn)藍色。

理論上，只要將這個基因從許多藍色植物中分離出來，如矮牽牛、菊花、紫羅蘭、三色堇等，就可以轉(zhuǎn)移到不能產(chǎn)生藍色色素的花上，進而培育出轉(zhuǎn)基因藍色花。日本人培育的“歡呼藍玫瑰”就是通過這種方法獲得的。

日本科學(xué)家利用基因工程合成了F3'5'H，三色堇和鳶尾中的兩種藍色色素，并將其轉(zhuǎn)入ROSEs(后來證明是一種玫瑰，但英語中的rose和rose在翻譯中都被誤解了)，最終培育出含有堇菜色素的“藍色玫瑰”。他們在2009年就把這個品種商業(yè)化了，說是最適合“特殊場合的奢侈品禮物”，每支價格在2000-3000日元(約合人民幣120-190元)之間，比當(dāng)時日本普通玫瑰的價格貴10倍左右。其實這種“藍玫瑰”的顏色更像是薰衣草色或淡粉紫色，可能是其他色素的干擾和花本身的液泡pH值造成的。

據(jù)說同樣的方法，科學(xué)家也獲得了珍貴的藍色蝴蝶蘭、藍色百合、藍色康乃馨、藍色玫瑰等珍貴花卉。

天津大學(xué)藥學(xué)院和中國科學(xué)院的團隊最近開發(fā)了“世界上第一朵藍玫瑰”，也是轉(zhuǎn)基因的。

天津大學(xué)藥學(xué)院張艷課題組通過構(gòu)建雙表達質(zhì)粒實現(xiàn)了這一目標(biāo)。該質(zhì)粒包括兩個參與靛藍合成的細(xì)菌基因。研究人員將質(zhì)粒轉(zhuǎn)化為根癌農(nóng)桿菌，然后將根癌農(nóng)桿菌注射到白玫瑰的花瓣中。注射12小時后，根癌農(nóng)桿菌在植物激素乙酰丁香酮的誘導(dǎo)下將該基因轉(zhuǎn)入玫瑰花瓣細(xì)胞基因組，使玫瑰細(xì)胞表達并合成深藍色酶。

據(jù)悉，下一步，張艷的團隊計劃與相關(guān)科研團隊合作，利用基因技術(shù)對植物基因組進行永久性改造，從而獲得穩(wěn)定、可遺傳的藍玫瑰。如果進一步研究成功，將成為全球50億美元玫瑰市場的新產(chǎn)品，重新定義英語詞典中的“藍玫瑰”。

轉(zhuǎn)基因讓花開得更鮮艷

利用轉(zhuǎn)基因工程轉(zhuǎn)化花卉已取得許多成果。

從顏色改良方面，科學(xué)家克隆了許多與顏色相關(guān)的花基因，并將其轉(zhuǎn)移到各種花中，使其表現(xiàn)出更多不同的顏色。比如1987年，科學(xué)家將玉米色素合成中的還原酶基因引入矮牽牛花中，獲得了一種全新的磚紅色矮牽牛；荷蘭科學(xué)家將苯基乙烯酮合酶的反義RNA插入紅色矮牽?；ㄖ校@得了兩種矮牽?；?純白淺色，有色無色；用同樣的方法，他們還把粉色的菊花變成了白色的菊花。

花的改良不僅僅體現(xiàn)在顏色上，還包括花的形狀、香味、保鮮期等諸多特性。

據(jù)說英國科學(xué)家將一種基因轉(zhuǎn)移到金魚草和蘭花上，使花朵不再呈放射狀對稱，有了新的特殊形狀；生物學(xué)家皮斯用發(fā)根農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化檸檬天竺葵，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化植株中的芳香物質(zhì)顯著增加，花朵散發(fā)出迷人的甜味；澳大利亞科學(xué)家將氨基環(huán)丙烷羧酸(ACC)氧化酶合成基因的反義RNA轉(zhuǎn)入香石竹，香石竹新品種的保鮮期延長了兩倍。日本科學(xué)家將海洋浮游生物的熒光蛋白植入蝴蝶蘭，獲得了在紫外線下發(fā)光的花朵。

顯然，轉(zhuǎn)基因花卉也會給人們帶來更多視覺和嗅覺上的新奇感受。