今年是人类发现生物基因的50周年,随着人类对基因的深入了解,基因技术的应用范围已经越来越广泛。它对于花卉园艺业的创新和发展,同样扮演着重要的角色。
英国国际园艺研究中心生物学专家布赖恩·托马斯介绍说:“今天,基因已成为诊断植物病害病原体的重要手段。同时,它还可以保护育种者的权利,通过植物‘指纹识别’,可以鉴定出商家有没有侵权。由于基因技术的发展,我们了解了植物开花结果的生物原理,还可以探询植物的祖先并对野生植物进行驯化。一株植物大约有2.5万条基因,现在,我们可以通过对这些基因的研究来肯定以前凭空猜测的事情。”
英国国际园艺研究中心进行研究时最常使用的材料是芸苔,因为它的原始性状保存得比较完整。托马斯说:“目前我们正在研究鲜切花运输方面的问题,寻找控制鲜花保鲜期的基因。我的工作是观察植物对光的敏感性,通过改变光照来控制其习性。其实,人们从19世纪就开始这项工作了,但以前只是能进行推断。”
该中心首席教授米歇尔·威尔森说:“人类对基因的掌握是一场革命。但现在,我们对植物的组成、形态、颜色以及质地的了解还很肤浅。对园艺界来说,基因工程的运用始于2000年Arabidopsis(俗称水芹)全基因染色体的公布。今后,这个世界上所有的作物比如小麦、玉米和马铃薯等,它们的染色体都将被发现。这意味着我们将能预知培育出的植物是否具有优良的抗性。研究表明,生物身上携带的基因其实很相似,人类和猿有99.9%的基因相同,和香蕉有70%相同。 ”
英国纽卡斯尔大学的两位科学家,科斯特·沃尔夫博士和马瑞· 海伦博士建立了一家公司,他们利用基因技术描绘出了一套树木剖面图,对居民住宅区的大树进行“DNA指纹识别”,以确定它是否会造成房屋下沉。他们的想法是受了一位研究植物根系吸水的病理学家的启发:“树木根系吸水会使土壤收缩,从而造成了土地的下沉。”
这项业务对于树木栽培家、建筑检测员以及保险公司帮助很大。如果几棵同样的树在同一地区,一旦发生房屋下沉,很难确定是哪棵造成的。他们对可能产生危害的树木检查时,首先用DNA条形码进行对比测试。如果不行,就做更复杂的分析———DNA压型。还是不行的话,就进行遗传结构测定。沃尔夫说:“经过这些工作之后,我们就能找到是哪棵树造成的危害,并确定应由哪家保险公司赔偿。”
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基因即“脱氧核糖核酸,一种在细胞中带有遗传信息的核酸,能够自行复制并合成核糖核酸,由两个核甙酸长链组成,这两个核甙酸链交结成一个双螺旋体”。基因的结构就好像是一条串起许多珠子的线,“珠子”上携带着重要的遗传物质。这些遗传物质对于生物分子以及蛋白质的组成意义重大,可以决定生物的成长、寿命等。1865年,奥地利修道士奥古斯丁和科学家乔治·曼德开始了寻找生物体遗传物质的工作。他们的研究揭示了豌豆以及其他少数植物的遗传物质是如何被继承的。1953年,科学家詹姆斯·怀特森和佛朗西斯·克里克在自然杂志上宣布,他们发现了基因的结构。