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■林文量(左)及劉益松(右)的研究,發現了令植物快高長大的基因「AtPAP2」。 莫雪芝 攝
或解糧食短缺 種植物吸二氧化碳 研生物燃料
香港文匯報訊(記者 歐陽文倩)古時有人揠苗助長,反而令植物枯死。不過,香港大學理學院生物科學學院副教授林文量就透過科研去「揠苗助長」,拔高的不是植物幼苗,而是植物中的「生長基因」,令轉基因的擬南芥成長得更快,生長周期較一般擬南芥縮短了兩星期,而種子產量亦提升了最多57%,用於種植馬鈴薯亦有同樣效果。假如有關技術能廣泛使用,或有助解決未來糧食短缺的問題,也能讓人類更快地培植植物去吸收二氧化碳,或研發生物燃料,減少污染。
面對2050年世界人口將增加至97億人、大氣層的二氧化碳累積量又越來越高,這些問題都極待解決,林文量率領的研究團隊及其博士生劉益松的研究,或許可成為出路之一。
他們在生長周期較短的模式植物(Model plant)擬南芥(Arabidopsis thaliana)中,找到了能促進植物生長的基因「紫色酸性磷酸J2(AtPAP2)」,發現這個基因對植物細胞內兩個細胞器--葉綠體(Chloroplasts)和線粒體(Mitochondria)都有影響,其中前者負責光合作用,將二氧化碳轉化為碳水化合物;後者則負責製造能量,將碳水化合物轉化成「三磷酸腺銦]ATP)」,以提供能量推動多種細胞生化活動。
早熟兩周 種子產量升57%
研究團隊透過轉基因技術,提升了「AtPAP2」在擬南芥的葉綠體和線粒體的表達,在實驗結果中發現,轉基因的擬南芥,其生長速度較一般擬南芥有所提升。一般生長周期長達12個星期的擬南芥,轉基因後早熟了兩星期。此外,其種子產量亦增加了38%至57%
發現了有這樣的現象後,林文量及其研究團隊就進一步去研究當中的原理。原來,葉綠體和線粒體自己能製造的蛋白質有限,而「AtPAP2」則可促進某些蛋白分子進入兩者之內,繼而分別提高它們收集太陽能和產生能量的能力。
生物航空燃料植物受惠
有關研究亦引起了國際關注,林文量現時與14個地方的研究團隊都有合作,其中與德國合作進行的馬鈴薯研究,亦被證實可促進生長及提高產量最多60%。此外,「AtPAP2」亦有助增進生物航空燃料植物亞麻薺的生長,該種燃料有助減低碳排放多達八成。至於能否用於更多其他植物,林文量坦言有待研究,「因為不同的植物的基因組都有所不同。」
「轉基因」飼料助解糧荒
雖然有關研究或可解決糧食問題,但不少人聽到「轉基因食物」就已經感到擔憂,林文量則指出「轉基因」不等於「不安全」,「其實我們吃一個漢堡包,裡面六七種食材,已經有四五十萬個基因,但人類並不會因為吃了某個物種的基因而變成某個物種。我們的轉基因技術,只是在擬南芥的3萬個基因之上加了1個,而『AtPAP2』亦是它本來就有的基因,我們只是加了一個更強的進去。」
不過,他亦理解人們會有這方面的憂慮,並指出有關糧食不一定是直接提供予人類,亦可以供畜牧業之用,「例如把它做成飼料,去餵豬和牛等,1斤豬肉要用上4.5斤飼料,也是個龐大的消耗。」
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