英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了植物“溫度計(jì)”基因(圖)
英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了植物“溫度計(jì)”基因。（圖片提供：John Innes中心）
植物在各個(gè)季節(jié)都會(huì)暴露在巨大的溫度變化之中，并且夜晚和白天的氣溫也有很大的差異。為了應(yīng)對(duì)這些變化，植物需要感知周圍的溫度，并隨之而調(diào)整其生長。
如今，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)植物可能具有一個(gè)內(nèi)置溫度計(jì)，它們利用其控制自身生長，這意味著人們或許有望培育出可以抵御氣候變化的農(nóng)作物。在此基礎(chǔ)上，英國生物學(xué)家已經(jīng)確認(rèn)出一個(gè)可能對(duì)培育能夠應(yīng)對(duì)天氣變化效應(yīng)的植物非常關(guān)鍵的“溫度計(jì)”基因。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在最近出版的《細(xì)胞》（Cell）期刊上。
植物可以感受到1攝氏度的溫度差異。氣候變化已經(jīng)造成了顯著的影響?? 一些植物的花期提前，進(jìn)而改變了全球物種的分布。雖然科學(xué)家在數(shù)百年前就已經(jīng)知道溫度對(duì)植物的影響，但迄今為止，溫度是怎樣被植物感知的仍是一個(gè)未解之謎。
為了找到問題的答案，英國諾威奇市John Innes中心的Vinod Kumar博士和Phil Wigge博士分析了樣本植物擬南芥的所有基因，以便了解哪種基因由較熱的溫度開啟。
他們將其中一種基因連接到會(huì)發(fā)冷光的基因上，從而創(chuàng)造了在溫度增加時(shí)發(fā)冷光的植物。利用這種方法，研究人員可以屏蔽掉不能再感知適當(dāng)溫度的突變體。
其中一個(gè)突變體尤其有趣，因?yàn)樗鼏适Я苏_感知溫度的能力。研究人員發(fā)現(xiàn)，這株植物表現(xiàn)得好像其周圍一直很熱??當(dāng)這株植物周圍區(qū)域或熱或冷時(shí)，它都會(huì)發(fā)冷光。
Kumar發(fā)現(xiàn)了這株變體植物，他說：“這種植物讓我感到很驚奇，它們像處于高溫的植物一樣生長，即使我們把溫度降低也是如此?！?/FONT>
這種植物具有一個(gè)影響一種特殊類別組蛋白工作的單一缺陷。這些蛋白質(zhì)和DNA（脫氧核糖核酸）物質(zhì)綁定，并且在其周圍將其包裹，因此可以控制哪些基因被開啟。
引人注意的是，當(dāng)這種特殊組蛋白不再并入DNA時(shí)，植物顯示出其所有基因都好像處于高溫中，即使是冷的時(shí)候。這使科學(xué)家相信，這種特殊組蛋白便是重要的溫度反應(yīng)調(diào)節(jié)器。
組蛋白變體通過在更低溫度時(shí)更緊地綁定植物的DNA，從而可以像溫度計(jì)一樣工作，阻止基因被開啟。當(dāng)溫度增加時(shí)，組蛋白失去握力，開始放開DNA，允許基因被開啟。
研究人員發(fā)現(xiàn)感溫基因變體控制著一個(gè)基因，這個(gè)基因通過加速開花以幫助一些植物適應(yīng)氣候變化。
植物必須持續(xù)適應(yīng)周圍的環(huán)境，因?yàn)樗鼈儾荒芩奶幰苿?dòng)。因此沒有調(diào)整花期的物種將在當(dāng)?shù)匾愿弑壤郎缃^。
了解了植物如何利用溫度感知，使得科學(xué)家可以檢查不同的物種如何對(duì)進(jìn)一步升高的全球氣溫作出反應(yīng)。Wigge說：“我們或許可以利用這些基因改變農(nóng)作物感知溫度的方式。如果可以做到，那么我們也許就可以培育出能夠抵御氣候變化的農(nóng)作物了。”（來源：科學(xué)時(shí)報(bào) 群芳）
編輯：jojo
