4月19日,《科学》杂志在线发表了一项研究成果,该成果揭示了控制植物开花时间之谜。这项研究是由英国伦敦帝国理工学院和德国科隆马普植物育种研究所的科学家共同完成的。 早先的研究已表明植物能够通过叶片感知日照长短的变化,产生一种长距离传递的信使物质,该物质通过导管从叶片传入到芽尖,在芽尖诱发植物开花。然而,这种长距离传递信使物质究竟是什么却始终是一个谜。此次公布的最新研究成果揭开了谜底,这种信使物质是开花T蛋白质(简称FT蛋白质),FT蛋白质是由FT基因在叶片中生成的。FT蛋白质经导管传送到芽尖,在芽尖激活其他基因,从而使植物开花。 科学家们用从水母中提取的一种绿色荧光蛋白质来标记FT蛋白质,通过高分辨率显微镜,能够在活组织中跟踪FT蛋白质在植物体中移动的过程。研究小组将接穗嫁接到砧木上,其中砧木的FT基因含有绿色荧光基因段。这样就可以看到,FT蛋白质从砧木叶片里移动到接穗的过程。FT基因是由另一个叫做CON-STANS的基因激活的。这一关键性基因在叶片中表现显性,能对日照长短变化做出相应反应。 伦敦帝国理工学院生物部的柯林博士说:“这是植物学上的重大发现。上世纪30年代科学家首次发现叶片能感应日照长短变化而生成一种物质,这种物质传递到芽尖,促成植物开花。从那时起,科学家们一直在努力揭示这一过程的细节。几年来,各国一些实验室的发现一致表明,FT基因是控制植物开花的核心所在。现在我们能够跟踪FT蛋白质传递的全过程,这就使我们能够科学地解释植物受日照长短影响而开花的机理。在日本,相关的实验显示,水稻对日照长短变化的反应机理极其相似。所以,不久这一研究成果就有可能转化为实际生产力,应用到粮食作物上。人类能够掌控植物的开花,从粮食作物到其他植物,这具有巨大的商业意义,比如延长作物生产期、改良植物习性使其更好地适应变化的气候等。”
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