转基因花卉及其产业化现状

　　从古至今，花卉一直是表达情感、传递信息的媒介，它们以无声的方式讲述着季节的更迭和生命的循环，不仅丰富了我们的视觉享受，还承载了深厚的文化意义。

　　随着生物技术的突破，花卉也迎来了一场新的革命—转基因花卉的诞生。

　　01转基因花卉的概念

　　转基因花卉是通过转基因技术，将特定的外源基因精确地插入到花卉的基因组中而得到的花卉品种。通过转基因技术，我们能够定向改变花卉的颜色、香味、形态、质地以及保鲜期等关键特性，以满足市场和消费者的多样化需求，打造出更为丰富多彩的花卉品种。

　　02转基因花卉的优势与特点

　　转基因技术为花卉产业提供了一种新的、高效的育种手段。这种方法克服了传统育种方法在花卉品种改良中的盲目性和周期长的缺点，并打破了植物物种间的生殖隔离，极大地丰富了花卉的基因多样性，开启了花卉育种领域的新篇章。

　　①转基因基因花卉具有丰富多彩的花色

　　花卉的花色是观赏时最重要的性状之一，花卉育种的首要目标往往聚焦于花色的改良。

　　利用反义RNA技术和核酸酶能够抑制花卉中与花色相关的特定基因的表达，或导入外源基因使花卉获得合成某一色素的能力，最终呈现出不同的颜色。

　　比如在众多受欢迎的观赏植物中，蓝色花卉的种类普遍较为稀少。玫瑰、百合、康乃馨、菊花等流行花卉，由于它们体内并不含有蓝色色素，因此并没有天然的蓝色品种。植物中的“蓝色基因”指的是类黄酮3′5′-羟基化酶基因(F3′5′H)，是植物体内合成3′5′-羟基花青素苷的关键酶基因。对于大部分植物而言，缺少F3′5′H基因就无法形成蓝色花朵。

　　为了弥补这一缺陷，可以将外源的F3′5′H基因导入无法产生蓝色色素的花卉中，解决市场上缺乏蓝色品种的问题。

　　F3′5′H基因成功转入目标花卉后，开始指导植物细胞合成蓝色花青素，进而改变花卉的颜色。然而这一过程并非一蹴而就，因为花卉的颜色往往受到多个基因的共同调控。因此可能需要同时导入多个相关基因，或者通过其他分子调控手段，来确保花卉能够稳定地呈现出理想的颜色。

　　②转基因花卉具有优良的品质性状

　　花卉的香味、形状、大小和质地等特征，背后涉及的物质种类多样且代谢途径错综复杂，使相关的研究比较困难。而随着次生代谢研究和转基因技术的发展，改良花卉品质已成为可能。

　　如香叶天竺葵又名驱蚊草，叶片具有清香味道，利用发根农杆菌转化香叶天竺葵，显著提高了转化后的植株中芳香族物质含量，使得花朵散发出更加香甜的气味。

　　在改良花卉株型上，常用的是rol基因和农杆菌菌株。例如使用基因枪法和根癌农杆菌结合的方法，将rol基因导入香石竹即康乃馨中，能够减少香石竹腋芽的产生，增强发根的能力，从而对花卉形态进行改良。

　　③转基因花卉具有较长的花期

　　由于自然衰老和外界环境因素的影响，花卉的保鲜期通常较短，这极大地限制了它们的观赏时间和市场价值。传统的花卉保鲜方法尽管尝试延长保鲜期，但效果往往不尽如人意，同时伴随着高昂的成本和有限的适用性。因此，为了克服这些局限，花卉衰亡基因的研究变得尤为活跃，旨在从根本上理解和控制花卉的衰老过程，以实现更持久、经济、有效的花卉保鲜。

　　乙烯是影响花卉衰老和花期的重要内源激素。ACC合成酶和ACC氧化酶在乙烯的生物合成中扮演着至关重要的角色。当这两种酶的活性增强时，会加速乙烯的生成，进而导致花卉更快地衰老，缩短其观赏寿命。

　　为了提高花卉的商业价值并延长其寿命，利用转基因技术将反义ACC合成酶基因和ACC氧化酶基因导入花卉中，能够有效地阻止乙烯的生物合成，显著地延长了花卉和鲜切花的贮藏期和观赏期。

　　日本研究者培育出的“筑波1号”康乃馨就是一个显著的成果。这种康乃馨的乙烯释放量只有普通品种的1/20，花期可以长达普通品种的3倍。在气温较低的冬季，它甚至能够保持一个月以上的鲜艳。

　　03转基因花卉的产业化发展

　　近年来，科技不断推动着农业发展，如今转基因技术已经在蔬菜如番茄、辣椒、马铃薯等，以及作物如水稻、玉米、小麦、大豆等得到了深入的研究和广泛的应用。与上述植物相比，花卉的特殊性在于它并不作为食物来源，因此在转基因花卉的研发过程中，我们不需要对它的食用安全性进行严格的考量，这一特点为转基因花卉的未来提供了更灵活的发展空间。

　　转基因植物技术在全球范围内都受到各国政策的严格监管，目前只有少数转基因花卉品种能够获得许可，得到监管部门的批准并成功进入市场。根据国际农业生物技术应用服务组织（ISAAA）的报告，从1992年至2016年，仅有26项转基因花卉项目获得了批准，其中包括19种康乃馨、2种月季以及1种矮牵牛。

　　04转基因花卉的产业化问题

　　转基因花卉产业化发展和其它食用的植物如“作物”和“蔬菜”，以及非食用的植物“林草”一样，受到严格监管，这种持续进行的监测使得转基因花卉在商业化过程中面临着未知的不确定性。即使通过转基因技术改良的花卉品种成功获得批准并进入市场，其商业利益的实现也需要市场的接受和民众的接纳。

　　花卉常常被人们视为一种带有象征意味的“品牌代言人”，以观赏价值为主，主要是通过形态、花色、花香等性状的来增强其吸引力，与提高产量、品质为主要目标的转基因作物、蔬菜、林草不同，花卉育种需要以市场为导向，提高技术创新能力，培育更多具有优良性状和市场潜力的转基因花卉品种。

　　总体而言，多数花卉仍处于转化体系优化的阶段，因此仍需充分利用花卉种质资源，进一步增加对转基因花卉育种的投入。在转基因花卉的产业化中，企业和研究者需要综合考虑技术、政策、市场以及消费者接受度等多个因素。

　　参考文献

　　[1] 夏溪, 奉树成, 张春英. 新型分子生物学技术在花卉定向育种中的应用进展[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2019, 43(6): 173-180.

　　[2] 李崇晖, 尹俊梅. 蓝色花形成的基因工程进展与育种策略[J]. 生物技术通报, 2019, 35(11): 160-168.

　　[3] 基因技术创造绚丽多彩花卉世界, 2018, 科学出版社

　　[4] 神奇的植物基因工程, 2012, 亚热带农业生态研究所

　　[5] 转基因还是吸色花?, 2024, 中国花卉园艺

　　[6] 柴明良, 汪炳良. 若干花卉转基因研究的现状和前景[J]. 园艺学报, 2002, 29(S1): 664-670.

　　[7] 马兴帅, 李云华, 刘青林. 转基因花卉的研究与市场化[J]. 分子植物育种, 2014(4): 835-842.