维斯特拉认为，植物光敏色素控制技术将给农业带来巨大改变，其最大的推动作用是让农民能以更高的密度进行栽植，在既定范围内生产出更多的作物，从而节省空间和其他资源。
想在院子一小块地里种出高产的玉米？想在腊月里开出美丽的月季花？美国威斯康星大学麦迪逊分校的理查德·维斯特拉（Richard Vierstra）多年来一直在钻研的技术，将让这些梦想很快成为现实。
近日，这位遗传学教授的实验室里又有新消息传出，有望进一步推进这项工作。新的发现表明，植物借以感受光线的“眼睛”——光敏色素，有可能被人工操纵，也就是说人类可以“欺骗”树荫下的植物，让它们以为是在太阳底下。
维斯特拉研究小组在近期的上首次揭示出植物光敏色素的结构。植物光敏色素是一种探测光线的重要分子，它告诉植物什么时候发芽、生长、制造养分、开花，甚至凋萎。这种光敏色素是一种光线传感器，就像眼睛一样。它将阳光转化成明升手机信号，从而决定植物的生长。通过操纵光敏色素，研究小组可以改变一切植物的生长和发育条件。实验结果在美国植物生物学家学会召开的年会上进行了宣读。
“分子告诉植物什么时候开花。”维斯特拉说，“植物利用分子来感知是否被树荫遮住；植物利用光敏色素来产生色彩视觉——感知是否处在另一些植物的周围。”
在此前的研究中，维斯特拉确定了感光细菌体内一种类似的光敏色素的结构。这项发现引导他进入植物领域。他已经在相关技术上获得好几项专利，并且正在考虑将研究商业化。确定植物光敏色素的三维结构，将极大地推动技术进步。
维斯特拉说，这一发现对于农业最重要的推动作用之一，是让农民能以更高的密度进行栽植，在既定范围内生产出更多的作物，从而节省空间和其他资源。
目前，栽植作物时，植物之间的相对距离受到一定的限制。密度过高时，植物的叶片相互遮挡，不能充分接受光照。受到遮蔽的植物为了争取更多的阳光，就会向上生长，将能量用于增长树枝和树干，而不是产生果实和种子。
这一过程的肇因是光敏色素，它能感知照射在植物上的光线波长。光照充足的植物吸收红光，而光照不足的植物只能接收到剩下的远红光。光敏色素“看到”的光线类型，告诉植物究竟是向外、向上生长，还是开花、结果。光敏色素基于光照条件，在一种活跃状态和不活跃状态中循环。
“光敏色素在活跃态与不活跃态之间的光转化，可以说是地球上最重要的变化，因为它让植物进行光合作用，这样才有了我们吃的食物，我们呼吸的氧气。”维斯特拉说。
维斯特拉研究小组发现，他们可以通过对这种光线传感器进行特定的改变，欺骗它更多地停留在活跃态。维斯特拉表示：“我们可以欺骗光敏色素，让植物以为光照是充足的，哪怕实际并非如此。”
30年前，当维斯特拉还是威斯康星大学麦迪逊分校的博士后研究人员时，首次纯化光敏色素蛋白质。现在他的研究又回到了这一领域。维斯特拉希望以研究小组的发现为支架，能提供一个从根本上改变农业的工具包。
这项工作受到美国国家明升体育app基金会和美国威斯康星大学农业与明升m88明升体育app学院的资助。维斯特拉在这项技术上的专利归威斯康星州校友研究基金会所有。（来源：明升官网明升体育app报 熊姣/编译）
