科学研究最深入的植物之一是一种不起眼的小杂草。塔勒水芹,或拟南芥,是一个模式生物,这基本上使它成为植物世界的实验室老鼠。
因此,令人惊讶的是,研究人员发现了一个全新的部分拟南芥一百多年来我们一直怀念的植物。
即使您不是植物科学家,您也可能知道拟南芥的样子。这种杂草原产于欧洲、亚洲和非洲,它会在沙质土壤甚至混凝土缝隙中快乐地发芽。
在科学界,几十年来它一直是植物遗传学的重要工具。拟南芥是第一个对其基因组进行测序的植物,在国际空间站上生长,尝试在月球上种植,甚至帮助了我们研究我们自己。
这个新发现的结构被团队称为“cantil”,它并不是隐藏的,也不是太小而看不见。通常,开花的茎从植物的主茎中生长出来;相比之下,一根悬臂从花茎水平伸出,将花梗保持得更远——就像它的建筑同名建筑一样悬臂。
正如您在下面所看到的,它并不是很容易错过,但这种情况很罕见,而且您不太可能在路边看到的拟南芥上看到斜纹。
自然类型中的 Cantils(箭头)拟南芥。 (Gookin 和 Assmann,开发,2021 年)
我们刚刚发现这些结构的原因是 c安的列斯群岛它们极其罕见,只有在植物被迫推迟开花时才会形成,就像当阳光因白天较短而受到限制时一样。
“我第一次观察到这些悬臂是在 2008 年,”宾夕法尼亚州立大学的植物生物学家蒂莫西·古金说。
“我最初不相信任何结果;我认为这一定是基因污染的产物,也许还与水、土壤、肥料甚至建筑空气供应的环境污染相结合。”
当我们以这种方式弄乱植物时拟南芥一直以来,你都会得到一些奇怪的东西。突变可以使植物变得更小、更高、创造双花,耐热性,还有更多。
但事实证明,cantils 并不是由突变或污染产生的;而是由突变或污染产生的。相反,悬垂仅在植物开始开花时形成,并且仅在植物最初开花延迟之后(通常由于日照时间短)才形成。
“我们花了 12 年多的时间进行实验,才真正掌握了我们所看到的情况,并了解了花柱的调控方式。这项研究需要 3,782 株植物生长至完全成熟,并在 34 个国家/地区对 20,000 多根花茎进行人工检查。独特的植物系,”古金解释道。
“在不同来源的野生型(非突变)植物中识别出悬臂后,我最终认为悬臂是一种自然现象,这些植物生长在独立的地点和不同的条件下。”
这并不是说突变不能使悬垂形成的频率增加或减少。像这样改变基因意味着团队对悬臂如何形成或不形成有更多的了解——发现了三个异源三聚体G蛋白GPA1、AGB1 和 AGG3 在抑制悬垂形成的特定成分方面都发挥着独立的作用。
然而,为什么会发生悬垂仍然是个谜。我们可以期待对这个勤奋的实验室植物进行更多的研究,以弄清楚到底发生了什么。
古金说:“一种推测性的解释是,悬垂代表了不同类型的开花植物结构之间高度压抑的祖先联系。”
“调节悬垂发育的多层遗传和环境因素无疑是相当惊人的。”
该研究发表于发展。