越來越嫻熟地利用基因操縱植物生長(zhǎng),，這無疑是人類文明史上一個(gè)值得大書特書的篇章,。由于多年生牧草通常不會(huì)和糧食生產(chǎn)爭(zhēng)地，所以它作為生物質(zhì)原料的前景格外引人注目。通過控制單個(gè)基因的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)植物根部改良,，杜克大學(xué)研究人員的這一突破或?qū)?dǎo)致一種全新的植物繁育方法，并使具有“量身定做”特征的新苗木出現(xiàn)成為可能,。更重要的是,，這一發(fā)現(xiàn)讓我們對(duì)植物生長(zhǎng)機(jī)制有了進(jìn)一步了解，其意義怎一個(gè)柳枝稷根壯苗肥了得,。
近日,，美國(guó)杜克大學(xué)基因科學(xué)與政策研究所（IGSP）的研究人員稱，用單個(gè)基因改造多年生牧草,，可使其根部更加堅(jiān)韌,，生長(zhǎng)更快，這有利于生物燃料的制造,。
多年生牧草包括柳枝稷和芒草等,。美國(guó)去年提出了在2012年以前從玉米、柳枝稷等可再生作物中提取燃料乙醇的計(jì)劃,。柳枝稷之前一直被認(rèn)為是非常有前途的乙醇原料,，因?yàn)樗嵌嗄晟参铮衩仔枰磕暝僦?。不過,，大多數(shù)生物燃料作物需要等到種植兩三年后收割，而且需要固定其根部,，改進(jìn)根部生長(zhǎng)能大大減少收割時(shí)間,。
IGSP系統(tǒng)生物學(xué)研究中心的主任、生物學(xué)家菲利普·本菲尼做到了這一點(diǎn),。他們采用了一種基因組方法,，旨在找出一些特定的基因——當(dāng)細(xì)胞停止分裂并開始表現(xiàn)出其最終會(huì)變成成熟細(xì)胞的特征時(shí)，這些基因會(huì)變得活躍,。最終,，他們找到了一種名為UPB1的基因，進(jìn)一步的研究顯示,，UPB1可控制過氧化物酶的基因表達(dá),。
他們接著證明，過氧化物酶控制細(xì)胞繁殖區(qū)域和細(xì)胞延長(zhǎng)區(qū)域（細(xì)胞分裂從此處開始）之間自由基的平衡,。自由基是機(jī)體氧化反應(yīng)中產(chǎn)生的有害化合物,，具有強(qiáng)氧化性,，可損害機(jī)體的組織和細(xì)胞，進(jìn)而引起慢性疾病及衰老效應(yīng),。
當(dāng)研究人員在實(shí)驗(yàn)中破壞植物根部UPB1的活性時(shí),，改變了自由基的平衡，使細(xì)胞延遲分裂并持續(xù)繁殖,。最終,，這些植物擁有了生長(zhǎng)更快的根部、更多更大的細(xì)胞,。而當(dāng)人工增加UPB1的活性時(shí),，植物根部的生長(zhǎng)變得緩慢。
本菲尼表示,，這意味著可通過操控單個(gè)基因來讓植物長(zhǎng)得更快,；而且，UPB1的活動(dòng)也與植物雌激素不相干,。
另外,，從基因工程學(xué)的角度來說，通過去掉而不是增加一個(gè)基因來加強(qiáng)植物的生長(zhǎng)更有吸引力,。這也表明,，植物并不會(huì)用盡全力地生長(zhǎng)，因?yàn)樗鼈儽仨氃谏L(zhǎng)和繁殖之間作出取舍,。新發(fā)現(xiàn)除了在生物燃料方面具有潛在用途外，還有望幫助科學(xué)家培植出更大,、更強(qiáng)和能夠從大氣中吸收更多溫室氣體的植物,。（生物谷Bioon.com）
