英科學(xué)家研究植物花瓣的發(fā)育過(guò)程

英國(guó)科學(xué)家將分子遺傳學(xué)技術(shù)與計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)相結(jié)合，研究植物花朵的發(fā)育過(guò)程，取得了初步進(jìn)展。這不僅有助于理解千姿百態(tài)的花朵是怎樣生長(zhǎng)出來(lái)的，也可以用來(lái)研究理解動(dòng)物的發(fā)育過(guò)程�！　�
在生物發(fā)育過(guò)程中，開(kāi)始很簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)在細(xì)胞的不斷分裂中會(huì)變得異常復(fù)雜，如何追蹤這一過(guò)程，是生物學(xué)研究的一大挑戰(zhàn)。英國(guó)約翰·因斯中心的科學(xué)家在１３日出版的《自然》雜志上報(bào)告說(shuō)，他們使用金魚(yú)草為研究對(duì)象，利用一種稱(chēng)為“克隆分析”的技術(shù)對(duì)分裂中的細(xì)胞進(jìn)行遺傳標(biāo)記。
研究人員給金魚(yú)草植入一個(gè)控制產(chǎn)生顏色的基因，這個(gè)基因?qū)囟群苊舾校虼送ㄟ^(guò)掌握溫度就能控制它是否起作用。在最終發(fā)育完全的花朵中，基因呈活躍狀態(tài)、產(chǎn)生顏色的部位，就成為花瓣上的斑點(diǎn)。
以前曾有人用這種方法估算過(guò)植物葉子和果蠅翅膀的生長(zhǎng)參數(shù)。
約翰·因斯中心的這項(xiàng)研究特點(diǎn)在于，建立一個(gè)計(jì)算機(jī)模型，將克隆分析過(guò)程得到的結(jié)果輸入其中，通過(guò)花瓣的最終形狀與斑點(diǎn)分布等信息來(lái)回溯它可能的發(fā)育方式，由花瓣發(fā)育未完成時(shí)的狀態(tài)來(lái)推導(dǎo)它剛剛開(kāi)始發(fā)育時(shí)的狀態(tài)。計(jì)算的結(jié)果，與研究人員控制下的真實(shí)花瓣開(kāi)始發(fā)育時(shí)的狀態(tài)非常相似。
科學(xué)家利用這一方法著重研究了花瓣形狀中的一個(gè)重要因素——不對(duì)稱(chēng)性形成的過(guò)程。他們發(fā)現(xiàn)，植物利用花瓣最長(zhǎng)方向上的中軸線作為協(xié)調(diào)生長(zhǎng)的參照，分裂中的細(xì)胞像波浪一樣，沿著這條長(zhǎng)軸“流動(dòng)”。流動(dòng)的速度、方向和“波浪”寬度的變化，決定了花朵的形狀。這表明，花朵的發(fā)育過(guò)程可能由幾個(gè)控制化學(xué)生長(zhǎng)信號(hào)的基因調(diào)節(jié)，生長(zhǎng)信號(hào)沿著花瓣的長(zhǎng)軸分布。
研究人員計(jì)劃下一步利用計(jì)算機(jī)模型模擬花從花蕾到完全盛開(kāi)的過(guò)程，了解一些更細(xì)微的遺傳效應(yīng)。

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