德國科學(xué)家:植物開(kāi)花需“吃糖”
植物開(kāi)花的關(guān)鍵是必須要有充足的能量供應,否則光照、溫度、年齡對開(kāi)花的影響就無(wú)法體現。德國馬普研究所的科學(xué)家最近在《科學(xué)》雜志發(fā)表文章,發(fā)布了擬南芥開(kāi)花調控研究的最新結果。他們發(fā)現,擬南芥是通過(guò)6-磷酸海藻糖這種“糖”來(lái)感知體內能量?jì)錉顩r的。換言之,只有“吃糖”,它才會(huì )開(kāi)花。
日照長(cháng)度是調節開(kāi)花時(shí)間的關(guān)鍵因素。需要長(cháng)日照的植物會(huì )在夏天開(kāi)花,而需要短日照的植物會(huì )在春天或秋天開(kāi)花。在開(kāi)花前,受光周期變化的刺激,光受體可與其他蛋白質(zhì)相互作用,誘導“開(kāi)花位點(diǎn)T”(FT)基因高表達,其合成的FT蛋白再遷移到植株頂端,促進(jìn)開(kāi)花過(guò)程的循序漸進(jìn)。
若擬南芥已經(jīng)達到生殖年齡,但此時(shí)光照長(cháng)度并不適合開(kāi)花,它就會(huì )啟動(dòng)一個(gè)緊急應對程序,迅速合成能傳達年齡信號的小RNA分子,以便“提醒”它“記得”準時(shí)開(kāi)花,以免錯過(guò)寶貴的花期。
然而,開(kāi)花是一個(gè)耗能過(guò)程,而且要求能量以糖的形式提供。當擬南芥中6-磷酸海藻糖合成受到抑制時(shí),就會(huì )傳達體內能量貯存“告急”的信號,使開(kāi)花時(shí)間大大延遲甚至不開(kāi)花,不管此時(shí)光周期長(cháng)短是否合適。
原來(lái),6-磷酸海藻糖的缺乏不僅使FT蛋白無(wú)法合成,而且讓年齡相關(guān)的小RNA合成及其受體基因表達均受阻。也就是說(shuō),6-磷酸海藻糖同時(shí)掌控著(zhù)開(kāi)花的兩個(gè)“開(kāi)關(guān)”,真是一箭雙雕
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