科学家开发生物活性喷雾来改变正常植物 或是转基因作物的替代品

农业植物通常是经过基因改造的，以提高产量，需要更少的水，或对病虫害有更强的抵抗力。然而，成功地实施这种改造需要相当多的时间和金钱，再加上许多人对食用收获的植物（或用它们制作的食品）感到疑虑。

在研究员Masaki Odahara的领导下，日本理化学研究所(RIKEN)可持续资源科学中心的一个团队着手开发一种更容易的替代品，以达到同样的效果。更具体地说，科学家们希望创造出可以喷洒在作物上的生物活性分子，在那里它们将进入植物的细胞并抑制或触发特定基因的活动。

科学家们首先寻找的候选物之一是被称为细胞穿透肽（CPPs）的氨基酸链。以前的研究表明，这种肽能够将分子送入植物细胞内的结构，如进行光合作用的叶绿体。

为了看看哪种肽的效果最好，研究人员用黄色荧光信号标记了多种天然和合成的CPPs，然后将这些CPPs喷洒在羽衣甘蓝、大豆和番茄的叶片上。当随后使用共焦激光扫描显微镜对叶片进行成像时，发现有几种肽特别成功地渗入了它们的细胞，使它们发出黄色的荧光。

其他实验显示，被称为质粒的DNA片段（经常被用来将外来基因转移到植物等生物体中）在附着到喷洒的CPPs上后，可以被带入植物的叶片中。其他附着的生物大分子使叶片暂时形成更多的孔隙，使更多的喷雾被吸入。

最后，科学家们将注意力转向了一种经过基因改造（以传统方式）的植物，使其叶片过度表达黄色荧光。通过将干扰该活动的RNA连接到CPPs上，然后将该CPPs喷洒到该植物的叶子上，研究人员成功地使黄色荧光静止。

Odahara说：“通过喷雾传递的生物活性分子可以有效地改善农作物经济上理想的质量特征。我们的下一步是提高该传递系统的效率。最终，我们希望这个系统能够被用来安全地保护作物免受寄生虫或其他有害因素的侵害。”

关于这项研究的论文最近发表在《ACS Nano》杂志上。