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母本植物可通过传递季节信息帮助后代繁殖
日期:2018-06-19 作者:未知 来源:编译:串丽敏 点击:
     约翰英纳斯中心(John Innes Centre, JIC)最新开展的研究探讨了遗传记忆系统,植物能够通过该系统将季节信息传递给种子,帮助种子获取繁殖成功的最佳机会。
    植物会整合包括温度和昼长在内的季节信号,并利用这些记住的信息,优化关键生命周期阶段的时机选择。
    这些生命周期阶段包括开花、种子散布和种子休眠,种子休眠是母本植物为确保种子萌发具有最佳条件而采用的一种及时策略,以获得较高的幼苗成活率。
    植物对季节的感知需要两种极富特点的基因参与其中,这两种基因分别为开花位点C(Flowering Locus C, FLC)和开花位点(FT),前者是温度传感器,充当抑制开花的制动器,后者是昼长传感器。
    此前的研究表明,FLC基因会以线性方式作用于FT基因,进而产生季节信息来促进植物开花。如今,这项由JIC Steven Penfield教授牵头开展的新研究发现了母本植物向种子传递温度信息的具体机制,就是控制开花时机的基因也会控制种子萌发,但控制顺序恰好相反。
    该研究表明,这两种基因会从环境中收集温度信息,并在种子成形过程中与植物后代分享信息。此项研究已发表于《Science》杂志。
    研究者指出母本植物用季节信息来控制后代的行为,从而优化后代的适应性。之前研究者发现,母本植物会根据温度的变化情况引导后代产生多样性,因为当温度变化时,植物产生的种子大小和数目也会稍微不同。
    基于该原理,英国生物技术与生物科学研究理事会开展了一项研究,发现母本植物会利用环境温度变化情况来加强种子类型和行为的多样性。这是一种生殖上的bet-hedging策略,可以使植物利用温度信息来广泛散布多种多样的后代。
    该研究作者表示,对拟南芥模式物种的分析得出的结果能够帮助人们培育出更优良的作物。同时指出,如果我们能进一步了解植物如何将季节信息传递给后代,人们培育的作物将能更好地适应气候变化,也就能知道如何让作物产量更加稳定。
(来源:Science Daily  北京市农林科学院农业信息与经济研究所)
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