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美国:研究揭示出植物感受温度的方式
日期:2019-02-25 作者:编译:王爱玲 来源:农科智库 点击:
     温度会影响植物在地球上的分布、开花时间以及产量,甚至是抗病能力。因此了解植物应对温度的方式,研发新技术帮助植物应对日益升高的温度就显得至关重要。
    研究人员十分关注植物在白天是如何感受温度变化的。加利福尼亚大学河滨分校的一支研究团队正在探索光敏素B的作用,这是一种对于植物感受温度可能会起到关键作用的分子信号通路。在近日刊登于《自然通讯》上的论文中,研究人员称利用模式植物拟南芥发现的基因触发器,能让植物在不同的温度条件下继续生长。
    植物依照四季变换的昼夜节律生长,其所有的生理过程都被划分在一天中特定的时间进行。长期以来的理论认为,拟南芥会在夜晚感受到温度上升。而在自然环境下,拟南芥可能从来不会在夜晚感受到温度的升高。而对于光敏素的信号通路有一种普遍认可的看法:由于温度在白天上升,那么植物也只有在白天才会感受到温度上升。因此这一点一直让研究人员十分困惑。事实上,随着四季变换,拟南芥会在一天的不同时段生长:夏季时在白天生长,冬季时在夜晚生长。根据先前模拟冬季条件的实验结果,光敏素B呈现惊人活跃的反应,而模拟夏季条件的实验结果则反应平平。
    研究团队分别研究了红光条件下21℃和27℃时,光敏素B在拟南芥中所起的作用。单色波长可使研究人员避开其他光波长的干扰,得以研究这一特定植物传感器的作用原理。结果显示,光敏素B在夏季的白天作为温度传感器起作用。如果没有这一传感器,植物的温度感受会大大减少。除了确认光敏素B的功能,研究同时也证明了HEMERA的作用——开启控制植物生长的温度感应基因的转录激活因子。
    研究团队还发现了植物温度感应的主控因素。从苔藓植物到开花植物,所有植物中都存在HEMERA因子。本质上来说,研究团队确认了所有植物在应对白天条件时及感应温度时所使用的基因机制。
    研究人员也承认,并不是所有植物都会和研究中的拟南芥一样做出相同的反应。在应用该研究的成果之前,必须要理解这种温度信号通路在不同的植物体系中的不同行为。他们认为很可能所有植物都有这种通路,只是不同植物之间会有一些细微的改变。
(来源:Agropages  北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
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