美國學(xué)者發(fā)現(xiàn)植物開花基因

最近美國加州圣迭戈思克力普斯研究所(Scripps Research Institute in San Diego, Galifornia)的學(xué)者發(fā)現(xiàn)了植物控制開花的基因。這個基因的發(fā)現(xiàn)將有助于改良糧食作物習(xí)性，使之適應(yīng)在熱帶地區(qū)的生長條件。

參與研究的學(xué)者亞諾夫斯基(Marcelo Yanovsky)和史蒂夫(Steve Kay)說，這個被他們稱之為CONSTANS的基因可以根據(jù)日照的長短來決定是否讓植物開花。什么時候開花，對植物來說是一個非常重要的問題，開花太早，為蟲媒植物傳粉的昆蟲可能還沒有出現(xiàn)，不能傳粉，也就難以達(dá)到繁殖后代的目的，開花也就沒有意義了；開花太晚，植物可能還來不及完成孕育果實和種子的過程，冬天就到了，同樣不能達(dá)到繁殖后代的目的。

開花基因受植物生物鐘的控制，在該基因控制下的蛋白質(zhì)生產(chǎn)每天24小時隨時間而發(fā)生變化。通過在作為試驗植物的擬南芥植株上進(jìn)行的一系列試驗，兩位學(xué)者發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)陽光照射在植株上，且由開花基因所控制產(chǎn)生的蛋白質(zhì)濃度達(dá)到一定水平以上的時候，擬南芥才能開始其開花進(jìn)程。一般來說，在下午的時候，擬南芥植株體內(nèi)由開花基因控制的蛋白質(zhì)濃度能夠達(dá)到植株啟動開花進(jìn)程的水平。

光的質(zhì)量對開花也很重要，植株體內(nèi)2種光受體必須被同時激活，這兩種光受體被分別稱之為cryptochrome 2和phytochrome A，他們負(fù)責(zé)接收藍(lán)光和紅光。

當(dāng)以上的所有條件都能夠得到滿足后，開花基因就能夠開始工作，開啟植物的開花進(jìn)程。此外，還有一個被稱為開放蓮花T(FL0WERING IOCUST．)的基因，該基因會激活數(shù)百個成花所需的基因。

其實，植物開花受光照影響，且一般在下午植物的開花進(jìn)程才能對外界光照有所反應(yīng)并不是什么新的發(fā)現(xiàn)。這些結(jié)論早在上個世紀(jì)30年代就被一位研究生物鐘的前輩學(xué)者做出了。

由于明白了植物開花系統(tǒng)確切的分子運作機制，人們可以了解這套系統(tǒng)是如何在不同的植物體內(nèi)工作的。那些在春季開花的植物可能會比較早的．激活其光感受系統(tǒng)，或是其開花進(jìn)程只需要比較低濃度的開花蛋白質(zhì)就可以被激發(fā)，也可能是它們能夠比較快速的生產(chǎn)這些蛋白質(zhì)；而對晚開花的植物來說，其上述推測則可能剛好相反。

還有一些植物的開花機制與擬南芥相反，它們開花進(jìn)程是靠日照縮短而不是日照延長受到激發(fā)的。這些植物包括水稻等幾種主要糧食作物，通過基因改造，就有可能培育出適宜不同自然環(huán)境，具有不同開花習(xí)性的品種，使之能夠在更多的地區(qū)種植。

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