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植物中发现长寿基因

在不种植新水稻的情况下,从同一领域收割水稻?发现可能会使这种情况更加接近。莱顿的科学家发现了一个可使一年生植物开花后生长而不死的基因。4月13日发表在《自然植物》上。

植物的茎上有生长点。这些是可以与叶子或花朵形成新茎的干细胞群。在多年生植物中,其中一些生长点仍保持营养,因此开花后该植物可以在下个季节继续生长。在一年生植物中,这种情况不会发生,并且植物会死亡(请参见方框)。在莱顿生物研究所,植物发育遗传学教授伦科·奥弗林加(Remko Offringa)和他的团队发现了一种基因,该基因确定植物的生长点在开花后是否仍保持营养。

延长寿命

在这项研究中,研究人员使用了典型的年度模式植物拟南芥水芹拟南芥。第一作者Omid Karami在其博士研究中证明了所谓的AHL15基因是如何工作的。他在拟南芥中过表达该基因,因此它比正常基因活跃得多。与多年生植物一样,在改良的拟南芥植物中,某些生长点仍处于营养期。植物在开花后继续生长,并可以开花数次。当研究人员禁用该基因时,他们注意到植物的寿命比正常人短。通过这样做,他们证明了被命名为REJUVENATOR的AHL15基因调节植物的寿命。

多次收获

Offringa说,该基因的发现有助于了解植物的生活史和衰老。该基因还可以回答为什么某些物种在进化过程中变成一年生而其他物种变成多年生的问题。根据Offringa的说法,实际应用也可以想象,例如用于农业。许多粮食作物,例如水稻和小麦,都是一年生的。在这样的作物中保持一些生长点的营养,可使植物在收获后继续生长。这可以允许从同一农作物获得数次收获,从而提高单株产量。农民在种植开花次数更多的植物时也必须减少耕种的次数。结果,土壤生物群系将保持完整,非常适合农业的可持续生产。

植物在营养期生长并发育叶片。在日光和温度变化的影响下,植物会在某个特定点切换到生殖阶段。他们种花并生产种子进行繁殖。一些植物(包括所有一年生植物)在开花后死亡。大多数多年生的植物在以下季节开花后重新进入营养生长阶段。它们通过茎上的生长点发育新的叶子。接下来,他们可以进入新的生殖阶段。

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