“我就看著這小苗犯愁呢——他們何時能長大?難道要經曆自然規律,經過春華秋實嗎?”絲氨酸感慨道,“太漫長了!”
“促長催生唄!”一直沉默的異亮氨酸道,“瞧你們費勁精力爭來搶去的,竟抓不住重點——教授帶我們來,就是想讓我們把這些小幼苗,變魔法,催熟!”
“哦,”丙氨酸恍然道,“這是讓我們充當植物生長素來了!可是,現在不是有很多植物生長素嗎?”
“恕我孤陋寡聞,”絲氨酸這次很謙虛很誠懇地問道,“現在都有哪些植物生長素啊?”
“你可真是平時不用功,到實際用的時候,大腦一片空白!”異亮氨酸笑道,“俺今天也給你當老師,聽好了:植物的生根、發芽、生長和貯存一直是農業發展最關鍵的問題。能夠促進植物種子快速生根、發芽、生長的物質是當今農業發展的所急需的。而目前市場上的植物生長素大都是植物激素,生長素中最重要的化學物質為3-吲哚乙酸%。人工合成作用類似的植物生長調節劑還有芸苔素、細胞分裂素、赤黴素、萘乙酸鈉、胺鮮酯(DA-6)等。該類生長素具有雙重性,既能促進生長又能抑製生長,即低濃度促進生長,高濃度抑製生長。這些植物生長素大都擁有急性經口毒性和急性經皮毒性,因此,尋求一種無毒無害無副作用的非激素類的植物生長素是農業發展眾望所求……”
“哦,我明白了,”絲氨酸高興地大聲嚷道,“用生物活性肽——來自於蛋白質的片段的氨基酸序列所形成的短肽,作為植物的生根、發芽、生長及貯存的製品應用,是一種新的需求。這是教授帶我們來的真正目的!”
“嗬嗬,你記性沒我的好,”穀氨酸笑道,“但總算不笨,一提醒,你就明白了,嗬嗬!”
“哼!”絲氨酸撇撇嘴兒,“其實,你也不知道教授的真正意圖,就在那裏瞎猜,要不,你指出來,哪類植物需要我們去催長?難道這麼多,都要我們去接觸啊?這麼多植物,五花八門的,有種在土裏的,有養在水裏的,還有躺在低溫室裏的,你知道我們要去試驗哪種啊?”
“知道!”穀氨酸肯定地說。
“咦?”連丙氨酸都奇怪了,“你怎麼知道啊?我們都沒聽說啊?這次我們好似也秘密活動似的!”
“當然是保密的了!”穀氨酸又肯定道。這回答引起了眾氨基酸的驚奇,大家都聚焦在穀氨酸的身上。
“你們都看著我幹嗎?”穀氨酸特別自信地說,“這次我們是到國際大企業的溫室實驗區來的——教授每次和企業合作不都簽署保密協議嗎?!”
眾氨基酸聽後,覺著穀氨酸的回答不過癮,但卻覺得他說出了事實,都無言以對。
“你們再回憶一下,”穀氨酸繼續說,“每一次的試驗,教授不都是先局部再整體地進行嗎?也就是先具體測試,再擴大應用範圍嗎?”
這個問題的解答,讓氨基酸們一陣唏噓。
“跟沒說一樣……”
“我們是想知道,教授最先選擇的是哪類植物種子?”
“是土裏培養的,還是水裏培養的?”
“……”
還沒等他們爭論出結果,此時,教授拿起裝著肽的試劑瓶。且聽教授與溫室負責人的談話。
“教授,”溫室負責人說,“我們一直都期望能找到一種無毒無害無副作用的物質替代現有的植物生長素,可一直沒找到合適的。”
“正如我們前期溝通的,”教授手裏拿著裝著活性肽的試劑瓶,指給溫室負責人看,一邊說道,“若這生物活性肽在植物生長上發揮作用的話,那麼,理論上,在活性肽促進生長的過程中,被植物吸收、分解成氨基酸,就變成營養成分被植物吸收了,就無毒無害無副作用。”
教授看到溫室負責人驚訝得睜大了的眼睛,她笑笑說道:“就是那種‘活著見人,死不見屍’,嗬嗬,在植物的代謝過程中,在根、莖、葉以及果實裏,都有可能找不到這肽分子的存在,而他們的的確確實現了自己的功能後,獻身了。或者說,進入了植物的身體,被植物肢解後吞噬了,嗬嗬。”
“噢,這樣啊!”溫室負責人,“那太好了!我們就可以不必擔憂環境汙染了。我們就開始試驗吧!”
“嗬嗬,”教授和藹地笑著說,“先別急,按照我們既定的方案,我們先開始甘蔗生芽試驗?”
“是的,教授。若甘蔗有效,那麼,我們還有西瓜嫁接、玉米種子發芽……我們想試驗我們溫室裏所有的種子,促進生長。”
“好啊,”教授道,“我們現在就去甘蔗催芽培養室吧,好嗎?”
越過一簇簇土壤裏的幼苗,又走過一瓶瓶養在水裏的根莖,也通過一盆盆含苞待放的花卉溫室,他們來到了一個密閉的房子門前。打開門,一排排層架顯現在眼前。就像展示櫃,每一個層架裏都整整齊齊地排列著燒杯,每個杯子裏都有一截切斷的甘蔗。特別值得注意的是,門是密閉的,標簽上寫得很清楚:無菌培養。忽然,一種怪異的東西吸引了教授的目光,教授不由得貼近了櫃子。
“哦,這甘蔗怎麼都這顏色?”教授似乎在自言自語,“原本不是白色的嗎?噢,這可能是發生了褐變反應。”
“是,教授,”溫室負責人說,“這顏色讓我們很頭疼,一變成褐色,就容易生長細菌,就影響生芽率,影響甘蔗的大麵積種植……”
“我在想,”教授說,“我們也有抗菌肽,是否可以用到植物上。”
然後,教授回頭對溫室負責人說:“我們先分組做下促進生長的試驗,這肽是多功能肽,理論上也有抗菌作用,看是否在促進生長的同時也能抗菌。”
“哦,那太好了!”溫室負責人興高采烈,“一種東西多種功能,不知道為我們節省了多少成本呢!我們快開始吧!”
於是,教授把全套試驗方案給出如下:
促進種子植物生根、發芽、生長的實驗
實施例1水果類:如甘蔗
采用固相Fmoc方法化學合成本發明短肽,經過HPLC純化後,純度超過96%以上,用PBS分別溶解本發明的肽,分別製備成0.01,0.05,0.1,0.5,1mg/ml的溶液。采用新鮮甘蔗進行發芽實驗。
選擇MS基本培養基,加入3%蔗糖,調pH至5.8。在甘蔗莖部截取粗細均勻,長度7cm左右的截段,保持截麵平整,用5%次氯酸鈉浸泡15分鍾消毒。將消毒後的甘蔗莖段浸泡至盛有相應培養液的燒杯中,液麵沒過底端截麵2cm左右。燒杯口用保鮮膜封住,防止培養液蒸發,並在保鮮膜上戳幾個孔,保持通氣狀態,以免甘蔗莖段缺氧無法生長。培養室溫度24~28℃,每日光照,但避免陽光直射。
MS培養基的配製:(1)大量元素(母液Ⅰ)mg/L 100ml。(2)微量元素(母液Ⅱ)(3)鐵鹽(母液Ⅲ)等。具體步驟:母液Ⅰ為100ml,母液Ⅱ、Ⅲ等各10ml,母液一起放入燒杯中;稱取54g卡拉膠、300g蔗糖、活性炭1g,置於膠桶中;加水定容至1升,開攪拌機,攪勻混合液,定容至10升,攪勻;向母液混合物加入白砂糖,繼續攪拌;然後停一下攪拌機再加卡拉膠,開攪拌機混勻;接著再停攪拌機加活性炭,開攪拌機攪勻;用NaOH調pH一直到培養基的pH為5.8為止;將培養基分裝到所選用的培養容器中,蓋住瓶口;滅菌。
實施例2蔬菜類:葉菜類如大白菜、菠菜、芹菜、空心菜等
實施例3果菜類如黃瓜、菜椒、番茄、茄子、豆角、甜菜等
實施例4根莖類如土豆、紅薯、蘿卜等
實施例5瓜類如西瓜、香瓜、哈密瓜
實施例6漿果類如草莓、藍莓、黑莓、葡萄等
實施例7核桃類如櫻桃、桃子、大棗、龍眼等
實施例8仁果類如蘋果、梨、獼猴桃等
實施例9糧食類如稻穀、玉米、小麥、大豆、高粱等
實施例10花卉類如玫瑰、康乃馨和波斯菊等
按照上述試驗方案,促進生長的短肽LH6就被溶解並加入到MS培養液中,甘蔗截段,截麵也一一浸沒在培養液中。
由穀氨酸、絲氨酸、組氨酸\異亮氨酸、丙氨酸和精氨酸組成的活性肽LH6分子,就暢遊在這小燒杯裏,看起來是多麼輕鬆,多麼自由自在啊,殊不知,危機正一步步地向他們逼來……
“丙氨酸,”絲氨酸和眾氨基酸在25°恒溫的MS培養液裏,溫暖舒適,疑惑道,“教授不是讓我們在這裏玩耍來的吧?”
“當然不是,”丙氨酸說,“是試驗我們是否能夠促進生長,就是讓甘蔗快點兒長芽啊!”
“可是,這如何下手啊?”絲氨酸繞著浸泡在液體裏的甘蔗截麵一圈後,焦慮道,“我對植物真是不了解啊,現在我承認自己孤陋寡聞,各位教教我吧,你們看看,我在打頭陣呢,若不怕方向性錯誤,諸位,那就獻計獻策吧!”
“我早都提到過,教授是讓我們來試試的,”穀氨酸道,“教授也不曉得我們如何下手,我們需要靠自己去摸索呢!”
“可是,從哪裏入手啊?”組氨酸也擔憂道,“我們這又是在探索中前進嗎?噢,中國有句古話‘知己知彼,百戰不殆’,我們從前能夠戰勝惡劣的致病菌,也能打敗癌細胞惡魔,是因為我們理論上了解這些細胞的結構,看來,我們對付植物,也應該了解植物的結構才行……”
“我讚同組氨酸的idea,”丙氨酸說,“我們要先了解甘蔗組織結構。”
“我知道,我知道——”穀氨酸搶話道。忽然感到眾氨基酸都驚訝地望著自己,他笑笑說道,“我不是逞能,我是真知道——”
“那你快快講來——”
眾氨基酸異口同聲。
“這植物的組織啊——”穀氨酸拉長聲調,得意地說,“植物的組織主要有:分生組織、保護組織、營養組織、輸導組織、機械組織等。那麼,分生組織呢,具有很強的分裂能力,不斷分裂產生新細胞形成其他組織,如根尖的分生區、莖的形成層等屬於分生組織;那保護組織呢,一般由植物根、莖、葉表麵的表皮細胞構成,位於植物體的最外麵,具有保護內部柔嫩部分的功能;那麼,輸導組織呢,有運輸物質的作用,如貫穿於根、莖、葉等處的導管能運送水和無機鹽,篩管能運送有機物,屬於輸導組織;那麼,營養組織呢,細胞壁薄,液泡大,有儲存營養物質的功能,含有葉綠體的營養組織還能進行光合作用合成有機物……因此啊,營養組織有製造和儲存營養的功能,植物的果肉、葉肉、莖中央的髓等大多屬於營養組織;而機械組織呢,多由一些厚壁細胞組成,起支持作用……”
“這是植物所有的特征,不具有個體性,偏離主題,跑偏了!”絲氨酸很不客氣地打斷穀氨酸,“這哪裏是甘蔗的組織結構?”
“哎呀——,絲氨酸,”丙氨酸接口道,“息怒,莫急!穀氨酸說得是多了些,可是,我們想想,從他剛才介紹的植物通常組織結構和功能,還有,很多人平時都吃過甘蔗吧?咀嚼甘蔗,吸吮甜汁兒,吐出去很多纖維渣兒,我們是不是可以判斷甘蔗的莖中有許多纖維狀的結構?”
“是啊,是啊!”穀氨酸強調道,“我下麵就是想告訴大家,甘蔗的莖中有許多纖維狀的結構,其內有導管和篩管,主要是輸導組織。”
“那就是,我們要爬管道偷偷潛入甘蔗體內?”精氨酸不由得被自己的想法逗樂了,“那你們先爬,我在最後,跟著爬,嗬嗬……”
“那沒關係,我先爬好了,”絲氨酸說,“反正這次的隊列,我排在最前麵,誰怕誰,當英雄吧,嗬嗬,可是,我們不能隻是爬導管、爬篩管,我們怎麼才能幫助甘蔗生芽啊?”