据《自然》杂志报道,英国和美国科学家最近发现了决定植物分枝的基因。这个基因的发现将有助于培育无效分枝更少的作物和树形更好的观赏树。
参与了这项研究的英国约克大学研究人员奥特兰-雷瑟(Ottoli ne Leyser)表示,对于植物结构研究来说,植物如何分枝一直是一个深奥的问题。看似简单的分枝与不分枝,决定了植物最终的形态。
雷瑟和她的同事们在试验植物拟南芥体内找到了这个被称为MAX3 的基因。他们发现,如果拟南芥植株生长得很高后仍然没有出现侧芽,很可能说明其分枝基因发生了突变。
雷瑟认为,由MAX3基因所编码的蛋白质可以在植株长高的过程中抑制其长出侧芽。虽然目前人们对分枝基因在植物体内的具体运作机制尚不是十分清楚,但雷瑟怀疑这个基因所编码的蛋白质与类胡萝卜素有关。她认为,这种蛋白质可以将类胡萝卜素分子破坏成为碎片,并由此向分生组织的细胞发出信号,告诉它们如何分裂。如果这种假说成立,雷瑟认为他们就发现了一种新的植物激素。
雷瑟表示,有关植物如何进行分枝方面的知识非常有用。目前,人们已经知道,生长素和细胞分裂素这两种植物激素会对植物的分枝产生影响,但是这两种生长激素还有很多其他功用。因而人们还很难了解其确切的作用机制。分枝基因的发现似乎给人们指出了一条解决这个问题的新途径。
美国佛罗里达大学的哈里-克力(Harry Klee)也参与了这项研究,他说,如果破坏了这个分枝基因,就可能培育出多分枝的观赏植物。他举例说,多分枝的灌木是人们一直梦寐以求的,这样的灌木看起来很丰满,观赏效果很好。
克力说,对于其他植物,控制其分枝也有很重要的意义。比如,如果让树木的分枝少一些,就可以收获更多的木材,让小麦少一些侧芽,也可能会使其减少一些营养物质的浪费,提高产量。