旅美學(xué)者發(fā)現(xiàn)基因影響植物生長素產(chǎn)生

2012/5/2 19:07:18

《科學(xué)時(shí)報(bào)》2006年7月4日?qǐng)?bào)道：自從達(dá)爾文和他的兒子弗朗西斯發(fā)現(xiàn)被削去尖端的植物不會(huì)朝著陽光的方向生長后，科學(xué)家已經(jīng)知道植物以某種方式控制著它們自身的生長。這一機(jī)制在20世紀(jì)20年代被發(fā)現(xiàn)，并最終表明是一種叫做生長素的植物激素在起控制作用。而現(xiàn)在，一項(xiàng)最新的研究表明，有一類基因?qū)�這些植物激素在什么部位和什么時(shí)間釋放起著決定性作用。這一新的認(rèn)識(shí)將有助種植者更精確地控制植物的大小和特性。

　　據(jù)美國《科學(xué)》雜志在線報(bào)道，這一最新確定的機(jī)制包括一類名為YUC的11種基因。在2001年，研究人員發(fā)現(xiàn)YUC基因過度表達(dá)的植株比一般的植株更高，就像這些植株產(chǎn)生了過量的生長素一樣，但這仍未確切表明YUC基因究竟做了什么。

　　為了弄清這一問題，美國加州大學(xué)圣地亞哥分校的植物生物學(xué)家趙云德和他的同事利用一種方法來研究YUC基因的表達(dá)。該研究小組將擬南芥的基因進(jìn)行了改造，只要是YUC基因起作用，擬南芥的某些組織就會(huì)變成藍(lán)色。研究人員發(fā)現(xiàn)，藍(lán)色出現(xiàn)在植物生長的任何地方，比如花蕾和嫩葉，但是在成熟的植物中幾乎看不到。

　　此外，研究人員通過使一些YUC基因喪失能力發(fā)現(xiàn)它們對(duì)生長素的制造起著直接的作用。不同的失效基因組合導(dǎo)致植物再生的器官、花的結(jié)構(gòu)以及維管系統(tǒng)產(chǎn)生缺陷，缺陷的種類是由于不同生長素的缺乏導(dǎo)致的。為了確認(rèn)該判斷，研究人員又對(duì)植株進(jìn)行了修改，使生長素基因得到表達(dá)，發(fā)現(xiàn)在植物激素存在的情況下，植株的后代開始正常地生長。該研究小組的成果發(fā)表在最新一期的《基因和發(fā)育》上。

　　趙云德相信該項(xiàng)研究將會(huì)在科學(xué)和工業(yè)上有深遠(yuǎn)的應(yīng)用。他表示，如果研究人員能夠利用基因來操縱植物的生長，“我們將可以設(shè)計(jì)開發(fā)出具有更強(qiáng)大的維管組織的植株并會(huì)有更大的產(chǎn)量”，而不必依賴外部生長素的增加。同時(shí)，由于生長素也可以控制種子的形成，操控YUC基因也許會(huì)是生產(chǎn)無籽果實(shí)新品種的好方法。英國約克大學(xué)的生物學(xué)家Ottoline Leyser也表示，該項(xiàng)研究是理解植物生長有關(guān)機(jī)制的重要一步。

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