被破译的植物“密码”

让植物自己去抗旱

在这个地球上，每年都有许多地方面临干旱的威胁。面对干涸的河流和张开嘴的大地，面对几成摆设的灌溉设施，我们还能期望田里长出什么呢？好在，科技的发展，已经让我们看到了一丝绿色的希望。

相对于那些泡在大海里的海藻，在陆地上的植物都算得上是掘取水分的精英了。土壤不是培养液，通常湿润土壤的含水量仅为20%左右。从中汲水并非易事。

我们都知道，腌咸菜时，萝卜青菜的水分会被粗盐或者盐水“榨”出来，变成菜干，盐水越浓，脱水效果也越明显。植物吸水也是用同样招数，只不过根系变成了盐水，从清淡一些的土壤里夺取水分。夺取水分能力的高低直接决定了植物的抗旱能力，而这种能力又是由根系中细胞溶液的浓度决定的。只不过，根系提高浓度不是靠盐，而是氨基酸、甜菜碱和甘露糖等物质，要不我们就只能吃“咸菜”了。

现在，科学家已经找到了掌控脯氨酸积累的基因，并且成功地“请”到烟草中，让它们可以在更干旱的土壤中掘取水分。

持久的干旱带来的不光是根系的干渴，还有每天强烈光照的摧残。虽说光合作用离不开阳光，但是强烈的光照也会晒伤叶子。本来太阳光跟叶绿体一起加工出氧气是个和谐的过程，可是有时候，有些光线和氧气凑在一堆就搞起了破坏。

通常来说氧分子所携带的电子都是成对出现，但是在阳光的作用下，氧分子的电子对会被拆散，从而形成带单个电子的超氧离子（自由基）。这些家伙很不安分，它们会抢夺周围分子的电子，从而破坏叶绿体和细胞膜的结构。特别是在强光下，这种效应尤为明显。这样就需要超氧化物歧化酶（就是我们平常所说的SOD）来收拾局面了。它会连同过氧化物酶一起，把自由基变成无害的水和氧气。

虽然，我们无法得知混在化妆品里，抹在脸上的SOD是不是同样敬业，但是叶片中多安排点SOD确实对于烈日下的农作物有保护作用。

随着干旱的持续，连被改造的根系都无法汲取水分的时候，脱水已经不可逆转，皱缩的膜结构可能会扯破，失去水分结合的蛋白质也可能开溜，从而造成永久性的损伤。不过，抗旱作物还可以玩“龟息大法”。这是一种被称为LEA的蛋白质保护作用，这种蛋白质能跟不同的蛋白质搭关系，指挥它们坚守在各自的岗位上，直到再次获得足够的水分。

如今，同脯氨酸基因一样，掌控SOD酶数量和维持脱水细胞活性的LEA蛋白合成的基因都被“请”到了水稻、小麦和玉米之中。

希望在未来的旱季里，它们会给我们一抹不一样的绿色。

让花毫不吝啬吐蜜糖

童年时，因为嘴馋，经常跟小伙伴去找花蜜吃。经验表明，泡桐和一串红（又名爆仗红）是两个不错的蜜源，因为它们是最好找到且花蜜也最多的植物。不过，所得的那点花蜜通常都还不够润舌头。那时，经常幻想着，能像动画片里的小蜜蜂一样，端起满满一盏花的花蜜，一饮而尽，那是何等畅快的享受啊！其实，所有的花都很吝啬，即使供应花蜜，也是定时定量的，它们可不愿意给传粉昆虫丁点儿额外的好处，何况是我们这些想偷嘴的两足动物呢。

不过，美国斯坦福卡内基研究所的研究人员给像我这样的馋嘴人士带来了好消息。他们找到了花朵释放花蜜的开关――一类被称为“SWEET”（甜）的运输蛋白以及基因掌控着细胞向外释放糖的数量。它们不仅在花朵的蜜腺中执掌大权，还掌控着种子发芽时，从能量库（子叶或者胚乳）中向外搬运糖类能量物质的速度，以及花粉在雌蕊柱头上萌发时，为运动的提供糖类能量的效率。甚至连我们人类的血糖水平也跟这类基因有着密切的关系，因为它们控制着肝脏中的糖向血液中释放的速度。称其为“甜”基因倒是名副其实。

从理论上说，只要我们掌握了这种基因，就能掌握了花蜜的生产。实际上，已经有“食客”捷足先登了，那就是寄生在植物细胞之间的细菌和真菌。这些家伙是如何在植物中获取能量，一直是困扰科学家的一个难题。毕竟植物不是慈善家，对于这些不速之客也没有好脸色。不过，在上述研究中，科学家惊奇地发现，这些“食客”摸到了房东厨房的钥匙孔，并且成功地把门打开了――它们分泌的信号因子可以直接作用于“SWEET”基因的启动子，让植物细胞大量分泌出糖分供它们享用。这也是在不破坏寄主细胞情况下获得能量的高明选择。

循着这样的盗蜜路径，兴许我们真能开发出一种新型的活植物糖果，只要把种子种在小花盆里，等到花朵绽放的时候，我们可以幸福地喝下一大口花蜜，或者直接把装满花蜜的花朵当成夹心糖果一口吃下去好了。