很多豆科植物的根細(xì)胞能與根瘤菌共生，并由此獲得更多營(yíng)養(yǎng)，提高植株的抗病害能力。那么能不能讓其他作物也與根瘤菌共生，為增產(chǎn)創(chuàng)造條件呢？在對(duì)此進(jìn)行嘗試時(shí)，俄羅斯科研人員通過(guò)轉(zhuǎn)基因手段，讓煙草、油菜與根瘤菌成功"配對(duì)".
根瘤菌在進(jìn)入豆科植物的根細(xì)胞并定居下來(lái)后，能與后者協(xié)作合成為植株供氧的蛋白，并將游離的氮轉(zhuǎn)變成氮素營(yíng)養(yǎng)，因此很多豆科植物的種子不僅數(shù)量多，而且富含蛋白質(zhì)。
可否利用這種方式改進(jìn)其他作物的長(zhǎng)勢(shì)和收成呢？實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)著實(shí)不易，因?yàn)楹芏嘀参锏母?xì)胞無(wú)法和根瘤菌自然共生。那么能否人工"配對(duì)"呢？俄羅斯科學(xué)院烏法科學(xué)中心的研究人員決定用轉(zhuǎn)基因手段進(jìn)行嘗試。
負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的小組不久前在俄學(xué)術(shù)刊物《應(yīng)用生物化學(xué)和微生物學(xué)》上報(bào)告說(shuō)，研究者將普遍種植的紅花煙草和具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的甘藍(lán)型油菜選為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，截取煙草的小塊葉片和油菜幼苗的莖部，并為其注入豌豆的一種基因。該基因能指導(dǎo)合成一種植物凝集素，它能與根瘤菌和植物根細(xì)胞同時(shí)結(jié)合，幫助根瘤菌在根細(xì)胞中安家落戶(hù)。
在完成上述操作后，研究小組通過(guò)培植使煙草葉片邊緣和油菜的嫩莖上生成細(xì)長(zhǎng)的不定根，并讓與豌豆共生的根瘤菌和這些不定根親密接觸。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與完全不含特定凝集素基因的煙草和油菜相比，在轉(zhuǎn)基因煙草和油菜根部聚集的根瘤菌的數(shù)量分別高出13倍和36倍，人工"配對(duì)"取得顯著進(jìn)展。
目前研究小組正在觀察"配對(duì)"后的根瘤菌和根細(xì)胞如何共同生活，分析這種共生能否改進(jìn)煙草和油菜的性狀。研究小組成員韋爾希尼娜認(rèn)為，這種轉(zhuǎn)基因研究有望為促進(jìn)多種經(jīng)濟(jì)作物增產(chǎn)提供新途徑。
