研究發現植物也有青春期
約克大學的研究人員研究了擬南芥從無性到生殖的轉變過程,以了解這一關鍵發育階段的變異性。儘管生長條件和基因組成相同,但植株個體的過渡時間卻各不相同。這項由Daphne Ezer 博士領導的研究確定了與此轉變時間相關的特定遺傳標記,並揭示了植物的早期養分重新分配過程。這些發現有助於提高作物的均勻性和營養品質。
約克大學(University of York)對擬南芥(Arabidopsis thaliana)的一項研究揭示了影響植物關鍵發育轉變時間的遺傳標記,為提高作物的均勻性和營養價值提供了啟示。
研究人員發現了基因變異,可以解釋為什麼植物會以不同的速度經歷類似於”青春期”的發育轉變,這一發現可以提高作物的營養價值。
這種發育變化被稱為從無性到有性的轉變,會在幾天內發生,在此期間,植物會減緩葉片生長,並開始發育生殖器官。
這一巨大的物理變化對農民和消費者來說非常重要,因為它開啟了葉片中的營養物質轉移到植物生殖器官的過程,並最終轉化為果實和穀物。適時的植物生長意味著更有營養的食物。
農民們努力培育農作物,使其盡可能一致,但儘管他們做出了努力,就像人類一樣,不同植物的青春期發生在不同的年齡層。
為了研究影響這種轉變時間的因素,約克大學的研究人員在土壤、溫度、濕度和光照盡可能一致的條件下種植了擬南芥–一種與捲心菜和西蘭花等芸薹屬作物最相似的野生芥菜。
研究人員之所以選擇這個物種,是因為它經過幾個世代的近親繁殖,形成了基因幾乎完全相同的種子庫。
即使在這種高度控制的條件下,植物在不同的日子裡也開始出現發育轉變的跡象。當大約一半的植物經歷了這種轉變後,科學家測量了所有植物的基因活動。
雖然這些植物的實際年齡相同,但它們處於植物”青春期”的不同階段。研究人員確定了與這種發育變化時間相關的特定基因變化。
他們還發現,甚至在科學家看到可見的生殖結構之前,植物就已經開始了殺死葉子的過程。
這項研究的主要作者、生物學系的達芙妮-埃澤博士說:”在某些方面,植物和人類的生長非常相似:每個人都以自己獨特的方式經歷著生長。”
“我們的研究發現了可以控制植物發育轉變時間的特定基因變化,為今後改善作物的均勻性和品質鋪平了道路”。值得注意的是,我們還發現,植物開始將養分從葉片轉移到開花結構的時間甚至早於我們的預期。為了提高農作物的營養價值,農民可能需要關注這些隱性過程,這些過程發生在植被向生殖過渡的任何可見跡象之前。
編譯自/ ScitechDaily