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轻型:不同的分子途径控制植物的生长和开花

Illustration of a growing plant between two flowering plants

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众所周知,植物有一种微调的能力,可以通过它们暴露在多少日光下来感知季节的变化,但科学家在一个多世纪前就观察到,植物有时会在一个季节生长,而在另一个季节开花。然而,此后几十年的大多数研究都集中在季节性开花上,而这一经典观察结果却没有得到研究。

在一项新的研究中,耶鲁大学领导的一个研究小组重新审视了这一观点,即生长和开花有时会发生在不同的季节,并询问这两种现象是否因此可能由植物内部不同的分子机制控制。

答案是肯定的,他们于2月9日在《科学》杂志上报道。

此前,研究人员已经确定了一种可以阻碍开花的特定基因突变,这一发现使科学家能够非常详细地跟踪由昼长引发的分子变化,从而使植物开花。

在这项新研究中,研究人员发现了抑制生长的特定基因突变,但不影响植物的开花能力。该研究由耶鲁大学艺术与科学学院分子,细胞和发育生物学副教授Joshua Gendron和第一作者Qingqing Wang领导,他是Gendron研究实验室的博士后助理。

然后,他们发现控制开花和生长的分子途径是不同的。

植物根据它们用光感受器检测到的光量来开花,类似于我们眼睛中发现的光量。然而,研究人员说,季节性生长是由每天光合作用积极发生的时间长度决定的。

我们惊讶地发现,植物可以在一个自然日内看到一个开花季节和一个生长季节,“Gendron说。“它们彼此完全分开,这意味着植物同时经历两个季节。

在农业生产中,了解植物何时生长和开花至关重要。这些新发现为利用遗传学改变重要作物物种的季节性生长提供了潜在的途径。

另一个重要的好处是能够使用受控照明最大限度地提高温室中作物物种的生长,“Gendron说。“目前,(与这些农业经营有关)的能源消耗限制了大量温室作物的生长。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自 https://news.yale.edu/2024/02/09/light-duty-distinct-molecular-pathways-control-growth-flowering-plants