无心插柳柳成荫

【英国《新科学家》３月８日一期文章】题：植物尝到了“血液”的味道
莱夫·比洛和他在瑞典的隆德大学的同事们已经证明，给烟草植入一种能产生细菌型血红蛋白的基因可以使烟草茁壮生长并且使其生长速度超过自然界中的亲缘植物，血红蛋白是人体血液中能够在全身运送氧气的红色色素。研究小组正在水稻和玉米等主要作物上试验这种基因，以观察它们是否也会迅速生长。
经过三个星期的生长，携带这种基因的烟草的尺寸已经是自然界中同类植物的两倍，它们还含有比普通品种分别多４０％和１／３的叶绿素和尼古丁。
比洛的研究小组原来并没有打算培育超级烟草，这种烟草在生长速度和产量方面的巨大增长完全出乎他们的意料之外。比洛和他的同事们在烟草中植入基因时，他们希望由此额外生成的血红蛋白能有助于这种植物在缺少氧气的环境中——比如在被水浸透的土壤中——生存。这些植物只需要３天而不是６天就能发芽，而且获得了促进其生长的巨大动力。
研究小组从一种叫做“透明颠菌属”的细菌体内提取了移植的血红蛋白基因，这种细菌生活在对它们供氧不足的泥浆和淤泥之中。通过制造血红蛋白，这种细菌可以获得足够的氧气维持生存。
比洛和他的同事们在最近一期《自然生物技术》杂志上发表的研究报告说，他们把植物的迅速的生长归因于植物幼苗在发育时体内积聚的异常多的叶绿素。
比洛说，这些观察结果都说得通，因为植物需要氧气才能制造叶绿素。由于血红蛋白能提供额外的氧气，所以在早期生苗阶段会生成更多的叶绿素，叶绿素反过来会促进植物的生长。此外，由于烟草植物需要氧气从烟酸中制造尼古丁，所以氧气越多，烟草产生的尼古丁也就越多。普通烟草植物还能制造另一种叫做假木贼碱的化合物，同样也是从烟酸中产生的，由于烟草能够获取如此多的氧气，所以大多数烟酸变成了尼古丁。比洛发现新品种中假木贼碱的含量比正常水平低８０％。
一些豆科植物能够自然生成自己的血红蛋白，并且可以把它获得的氧气输送给位于植物根部的根瘤菌使用。作为回报，这种细菌可以反过来凝固空气中的氮并把它存放到土壤里，植物再从土壤中吸收。植物学家们现在知道一些重要的粮食作物也能制造血红蛋白，但比洛认为，细菌型血红蛋白是以另一种方式工作的，它甚至可以促使自身拥有血红蛋白的植物加快生长速度。
隆德大学的研究人员已经在曼陀罗的植物体内发现了与烟草相同的效果。这种植物体内可以产生数量更大的叫做东莨菪碱的生物碱化合物，这种化合物可用来治疗旅行中的眩晕症状。