De wetenschap van blauwe bloemen

Er is een reden waarom de intens blauwe orchideebloemen die je hebt gezien in de bloemenafdelingen van boodschappen, kistenwinkels en plantenkwekerijen in de detailhandel er niet natuurlijk uitzien.

Blauw is geen natuurlijke kleur in dit soort orchideeën. Dit zijn witte bloemen die hun kleur krijgen door een kleurstof die wordt gebruikt door plantenveredelaars. In feite is "blauw een kleur die niet vaak voorkomt in de natuur", zegt David Lee, auteur van "Nature's Palette: The Science of Plant Color" en een gepensioneerde professor aan de afdeling Biologische Wetenschappen van de Florida International University in Miami. "Minder dan 10 procent van de 280.000 soorten bloeiende planten produceert blauwe bloemen", zei hij.

Maar voor het eerst zegt een groep wetenschappers dat ze een bloem - een chrysant - genetisch hebben gemanipuleerd om een ​​blauwe tint te produceren. "Chrysanten, rozen, anjers en lelies zijn belangrijke sierteeltplanten, [maar] ze hebben geen cultivars met blauwe bloemen", vertelde Naonobu Noda, hoofdonderzoeksauteur en wetenschapper bij de Japanse National Agriculture and Food Research Organization, aan Gizmodo. "Niemand heeft een cultivar met blauwe bloemen kunnen genereren door middel van een algemene veredelingstechniek."

De onderzoekers gebruikten genen van twee andere blauwbloemige planten, vlindererwten en klokken van Canterbury, en vermengden die genen met chrysanten. Zoals Gizmodo meldt, was de resulterende kleur het werk van 'co-pigmentatie', een chemische interactie binnen de bloemen waarvan ze hopen dat ze ook andere populaire bloemen blauw zullen maken.

Waarom komt blauw zo weinig voor in bloemen?

Delphiniums modificeren de rode anthocyaninepigmenten die ze bevatten om hun blauwe tint te creëren. (Foto: Steve F / Wikimedia Commons)

"Er is geen echt blauw pigment in planten, dus planten hebben geen directe manier om een ​​blauwe kleur te maken", zei Lee. 'Blauw is nog zeldzamer in bladeren dan in bloemen.' hij voegde toe. "Slechts een handvol understory tropische planten heeft echt blauw blad."

Om blauwe bloemen of gebladerte te maken, voeren planten een soort van bloemenbedrog uit met veelvoorkomende plantpigmenten, anthocyanen genaamd. Liefhebbers van gezonde voeding zullen waarschijnlijk bekend zijn met anthocyanines omdat cyanidine-3-glucoside een sterke antioxidant is, zei Lee. "Het is de meest voorkomende anthocyanine in rode bladeren en rode rozen en wordt in de natuurvoedingshandel verkocht als C3G."

De belangrijkste ingrediënten voor het maken van blauwe bloemen zijn de rode anthocyaninepigmenten. 'Planten passen de rode anthocyaninepigmenten aan of passen ze aan om blauwe bloemen te maken, ' zei Lee. "Ze doen dit door een verscheidenheid aan aanpassingen, waaronder pH-verschuivingen en het mengen van pigmenten, moleculen en ionen." In feite zeggen de Japanse wetenschappers die de blauwe chrysant hebben gemaakt dat ze dat deden via een 'tweestaps modificatie van de anthocyaninestructuur'.

Deze gecompliceerde veranderingen, gecombineerd met gereflecteerd licht door de pigmenten, creëren iets dat zo eenvoudig lijkt aan de oppervlakte: blauwe kleur!

En de resultaten zijn spectaculair. Delphinums, plumbago, boshyacinten en sommige agapanthus, hortensia's, dagbloemen, ochtendglorie en korenbloemen.

Hoewel we het meest bekend zijn met bloemen in tinten van geel, oranje, rood en paars, lijken de relatief weinige die blauw zijn de bestuivers niet af te schrikken. "Insecten en vogels kunnen blauw op grote schaal detecteren als golflengte", zei Lee. Waar ze naar op zoek zijn, is een beloning - zoals voedsel - en blauwe bloemen kunnen dat net zo goed produceren als bloemen met andere kleuren.

Plumbago auriculata is een struik die de voorkeur geeft aan warme temperaturen en blauwe bloemen produceert. (Foto: brewbooks / Wikimedia Commons)

De echte uitdaging met blauw, zegt Lee, zit in de tuinbouw waar er grote commerciële interesse is in de chemische basis voor blauwe bloemen in de natuur. Veel van onze favoriete tuin- en snijbloemen, zoals rozen, tulpen en leeuwenbekjes, produceren geen blauwe bloemen. Een resultaat, zei hij, is een vastberaden poging om een ​​blauwe roos te produceren.

Chemici hebben delphinidin, het pigment dat delphiniums en altviolen blauw maakt, kunnen gebruiken om een ​​paarse roos te maken, maar ze hebben nog steeds geen echt blauwe roos kunnen maken, zei Lee. Hetzelfde geldt voor anjers, voegde hij eraan toe. 'Ze zijn er nog steeds niet in geslaagd ze blauw te maken.'

Bluebells zijn van nature blauw en wetenschappers hopen hun genetische geheimen te gebruiken om blauwe rozen, anjers en andere populaire commerciële bloemen te laten groeien. (Foto: Pippa Sanderson / Shutterstock)

De methode die tuinders gebruiken om echt blauwe bloemen te krijgen, verschilt van de kleurstofbenadering die wordt gebruikt bij orchideeën. Ze gebruiken biotechnologie om iets bijzonders te bereiken voor de kwekerij, waarmee ze trotseren wat moeder natuur eeuwen geleden ontdekte over biodiversiteit. Blauw ontwikkelde zich niet als een gewone kleur tijdens het proces van natuurlijke selectie.

Lee heeft in feite een presentatie gemaakt die hij geeft aan tuinclubs en andere groepen met de titel 'De moeilijkheid om blauw te zijn'. 'Ik beëindig die gesprekken graag met een verwijzing naar het nummer van Kermit the Frog in' Sesamstraat 'waarin Kermit zingt dat' het niet zo makkelijk is om groen te zijn ', ' zei Lee. 'Het is nog moeilijker om blauw te zijn.'

Noot van de redactie: dit verhaal is bijgewerkt sinds het oorspronkelijk in februari 2014 werd gepubliceerd.

    Verwante Artikelen