鮮花綻放時(shí),嬌艷欲滴,芬芳迷人。只要我們留心觀察就會發(fā)現(xiàn),不同的花開放的時(shí)間是不同的。那么,花怎么知道什么時(shí)候開呢?
在植物中,F(xiàn)lowering Locus T(FT)是一種關(guān)鍵蛋白質(zhì),它的形成會觸發(fā)開花過程。最近,研究人員發(fā)現(xiàn)了FT的準(zhǔn)確形成位置以及調(diào)控FT分泌的大規(guī)模細(xì)胞間信號系統(tǒng)。在此之前,沒有人知道它到底由哪些細(xì)胞分泌。
該研究由康奈爾大學(xué)植物學(xué)教授Robert Turgeon和實(shí)驗(yàn)室研究助理Qingguo Chen共同完成。Qingguo Chen表示:對培植者來說,了解FT的位置以及它如何與其他開花因素協(xié)同作用很重要,他們能夠以此精細(xì)地控制植物的開花時(shí)間。
許多植物的開花過程始于葉子對白晝長度的感知。有些植物在晝短的日子里開花,有些植物在晝長的日子里開花。
科學(xué)家早就知道,長晝會使擬南芥的葉子合成FT,并通過其韌皮部進(jìn)行運(yùn)輸。FT來到枝條尖,即新莖葉的最高點(diǎn),并在那里觸發(fā)開花過程。
開花過程的調(diào)控非常復(fù)雜,F(xiàn)T的釋放由30多種蛋白質(zhì)控制,它們相互作用形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。只有確切了解這些特定細(xì)胞之間發(fā)生了什么,才能夠解釋整個過程。由于葉脈非常小,又被大量富含葉綠素的光合細(xì)胞覆蓋,因此,識別分泌FT的細(xì)胞非常困難。
此次研究人員利用熒光蛋白識別出韌皮部(葉脈)里分泌FT的細(xì)胞。他們發(fā)現(xiàn),在馬里蘭猛犸煙草的韌皮部中,一種同類型的伴細(xì)胞也會分泌FT。
當(dāng)研究人員破壞這些伴細(xì)胞時(shí),擬南芥和馬里蘭猛犸的開花過程都推遲了。他們仔細(xì)觀察開花通道發(fā)現(xiàn)破壞伴細(xì)胞會終止FT的下游過程,但不終止它的上游過程。這證明FT發(fā)源于這些細(xì)胞,而FT的合成受到大規(guī)模細(xì)胞間信號系統(tǒng)的調(diào)控。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2018年7期