“长寿”西红柿

红彤彤的西红柿,好吃不好保存;绿油油的西红柿,好保存不好吃。那么,有什么办法使西红柿既红又好吃、好保存呢?当然有!那就是生物技术。

西红柿一旦成熟,色泽鲜红,酸甜可口,但是它很快就会变质腐烂。为了不受损失,菜农们不得不在西红柿未成熟还发绿时就摘下来,而这时的西红柿果实的糖分和酸分还没有形成,那些包含在西红柿内部使其具有独特风味的酸、甜和芳香物质,是在西红柿即将成熟时才出现的。菜农们不能将绿色、未成熟的西红柿上市,因此只好在上市前,用一种叫乙烯的化学药物进行人工催熟。这种经人工催熟的西红柿,颜色变红了,而且也很诱人,但吃起来却口感无味。

为什么呢?原来是乙烯在作怪。乙烯是一种能促使果实成熟的果素,但不会合成糖分和酸分。因此,如何设法使植物不产生或少产生乙烯,这样是不是可以抑制或减缓西红柿的成熟,这是科学家们要解决的问题。于是科学家们经过研究,培育出了“长寿”的转基因西红柿。这种转基因西红柿不容易腐烂,能存放较长的时间,颜色和风味也保持不变。

科学家们是怎样培育的呢?

植物生理学的研究表明,西红柿果实的成熟过程受多种因素影响。重要因素之一是受乙烯的调节。植物乙烯的生物合成过程是这样的:甲硫氨酸S—腺苷甲硫氨酸1—氨基环丙烷—1—羧酸(简写ACC)乙烯。只要阻断其中的任何一步,都不能产生乙烯。当前,一般是阻断ACC的形成,这样乙烯也就不能形成了。

美国孟山都公司的科学工作者利用导入基因的方法,使之不能产生ACC合成酶,当然也就不能形成ACC,最终因为没有ACC,乙烯也就不能形成。这样培育出来的转基因西红柿中,乙烯合成被抑制了99.5%,自然果实不能变软,只有通过乙烯的处理,果实才能变红变软,从而表现出天然的颜色和风味。

其次,西红柿果实成熟变软的另一个重要影响因素是其细胞壁的硬度。细胞壁是由果胶、纤维素和半纤维素等物质组成的,其中果胶的重要成分之一是多聚半乳糖醛酸(简写PG),能分解PG的酶叫PG酶。在西红柿果实成熟的时候,PG酶越来越多,因此PG被分解,变得就越来越少,果实因此也就越来越软了。

所以,只有设法把向PG酶发出指令的那个基因关上,阻断PG酶的产生,使PG不被分解,果实才不会变软。美国凯尔基因公司的科学家们利用这种方法培育了转基因西红柿,和一般的西红柿相比,生长的时间延长一周,可使西红柿果实生长必要的糖分和酸分。该公司已向零售商出售这种西红柿,这是美国第一次批准的转基因食品上市。

1995年,北京农业大学科学家罗云波,通过阻断乙烯合成的基因工程培育西红柿,其果实表现出较强的耐贮能力。

1996年,我国华中农业大学叶志彪教授,利用阻断乙烯合成的转基因技术,也获得西红柿贮藏保鲜的目的。有2个优良品种的贮藏性(60~80天)显著高于原来的西红柿亲本,并保持原亲本果实的硬度和颜色。

别小看了这种“特殊”的西红柿。过去在我国西红柿产地,每年西红柿腐烂率高达50%,而转基因耐储西红柿,采摘后可保存较长时间,仅在新疆产地每年可挽回损失4000万元,其经济效益非常显著。

酉红柿的虫害虽然不多,但有时也会对生产造成一定的影响。1994年梁小友等人将抗黄瓜花叶病毒和抗烟青虫的基因导入西红柿,获得双抗的转基因西红柿。为今后进行综合抗性植物基因工程研究展示了美好的前景。

植物转基因技术的发展,使得人们可以根据自己的需要来改变植物的特性。比如,近几年来,科学家发现了抗冻蛋白和抗冻蛋白基因,为培育抗冻植物提供了新武器。如果把抗冻蛋白基因导入植物细胞,是否也可以获得抗冻的特性呢?

哈尔滨师范大学生物系以黄永芳率领的科研小组,在转基因西红柿上又谱写了一首新曲——让鱼和西红柿“结亲”。

他们发现生活在寒温带冷水中的“美洲拟蝶”的体内具有大量的抗冻蛋白。为何不利用转基因技术,将“美洲拟蝶”的抗冻基因转移到西红柿中,培育抗寒西红柿品种,由此来缓解哈尔滨市秋、冬季节的菜篮子问题呢?于是他们在1990年开始了研究西红柿的转基因工作。

首先,他们从“美洲拟蝶”体内提取抗冻蛋白基因,在西红柿开花时,把抗冻基因注射到花粉管里,由此得到了西红柿种子。经过6年的不断筛选、培育,终于得到了我国首例转基因抗寒西红柿。

这些西红柿表现出很好的抗寒性状。秋后的哈尔滨大地变得一片苍黄,只有转基因西红柿地里叶绿果红,收获期可延长一个月,而且产量比普通西红柿高一倍多。其味道与我们平时吃的西红柿一样,并没有鱼腥味。

不过基于对人体健康的考虑及认识水平所限,人们对转基因产品大多还抱观望态度。其实这些基因工程食品和一般的普通食品并没有什么不同之处。

自从有了农业,农民们就一直在改变植物的基因。传统的植物培育与基因工程培育植物并没有太大的区别,只是前者改变的进程缓慢,而后者改变的速度较快,短时间内就可见效。两者的最终结果都是重新调整植物的基因,打破物种间的障碍,让植物和动物能够“联姻”,使植物细胞含有动物的基因。

我国农业生物技术学会理事长说:“我们既要不束缚生物技术的研究,加速高新技术的发展,为占有一定的生物技术市场份额而努力,更要在安全问题上慎之又慎,对人体健康和保护生态环境负责。”

主持转基因耐贮藏西红柿的叶志彪教授这样说:“我们的转基因西红柿曾在华中理工大学校园里卖过,师生们选购时没有异样的感觉。”

1993年底,我国科委颁布了《基因工程管理办法》;1996年,农业部发布了《农业生物基因工程安全管理实施办法》;1997年6月2日,农业部下文批准叶志彪教授负责研究成功的转基因西红柿可以进行商品化生产。

1995年,美国批准了导入抗病毒基因的南瓜上市。

当然,也有的国家的公民不接受转基因食品,如1997年4月间,奥地利就有126.7万人签名,要求在其国内禁止销售转基因食品。

少年朋友们!也许你们会想到更多、更好的方法来改变生物的特性,创造出更符合人们需要的新品种,让我们的生活更为美好。我们期待着这一天早日到来!