一项新研究发现,花瓣和叶子的形状由隐藏在花朵生长芽中的生物图决定。
约翰·英恩斯中心(John Innes Center)和东安格利亚大学(University of East Anglia)的研究人员都位于英国诺里奇(Norwich)开花植物称为拟南芥。他们发现,花芽中的隐藏地图是由箭头模式组成的,这些图案是指示芽中每个细胞如何生长的指示。因此,地图基本上影响了花蕾的细胞极性或细胞的功能。
该研究的发现不仅阐明了为什么天哪花瓣不同玫瑰花瓣,他们还解释了为什么单个花的花瓣和叶子是不同的形状。
约翰·英尼斯中心(John Innes Center)的植物生物学家恩里科·科恩(Enrico Coen)在一份声明中说:“发现这些隐藏的极性图是一个真正的惊喜,并为如何产生不同的形状提供了一个简单的解释。”
研究人员解释说,生物图控制所谓的销蛋白上的箭头是位于每个细胞末端的分子,对于叶片的形成至关重要。
观察了如何拟南芥花瓣和叶子越来越大,科恩和他的同事使用计算机模拟来操纵销钉分子,并测试他们对这些地图如何影响植物生长的想法。在模拟中,科学家使销钉分子在显微镜下发光,使它们更易于看到和跟踪。
在叶子中,箭头的图案朝向芽的尖端,使叶子的形状更尖。使用花瓣,箭头看起来更倾向,这解释了如何花瓣研究人员说,往往比树叶更圆的末端。
该研究还表明,称为锯齿状的基因控制花瓣的生长。研究人员说,该基因位于与箭头模式相互作用的生物图的区域中。
根据研究科学家的说法,花瓣和叶子不同形状的部分原因在于进化,因为叶子和花瓣具有不同的功能。叶子主要参与光合作用,捕获光线并获取糖以喂养植物。然而,花瓣在植物的生命周期后期发展,并习惯吸引传粉媒介,例如蜜蜂和蝴蝶。
该研究的结果本周发表在《 PLOS生物学》杂志上。
在Twitter上关注Denise Chow@denisechow。跟随生活学@livescience,,,,Facebook和Google+。原始文章livescience.com。