自然界中植物的葉子千姿百態(tài),,人們一直認(rèn)為它們生來如此,,但美德兩國的科學(xué)家們最近發(fā)現(xiàn),,一種叫微核苷酸(miRNAs)的基因組織能夠調(diào)控植株葉子的形態(tài),,其調(diào)控結(jié)果對植物吸收太陽光的能量和結(jié)出更多的果實具有十分重要的作用。這一成果刊登在近期出版的《自然》雜志上,。
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來自美國俄勒岡州立大學(xué),、加利福尼亞的薩爾克研究院以及德國馬克斯植物研究所的科學(xué)家們稱,微核苷酸是由22個核苷酸組成的基因調(diào)節(jié)物質(zhì),,首先是在線蟲的幼蟲中發(fā)現(xiàn)的,,后來在研究人員所檢測過的所有多細(xì)胞生物中也被發(fā)現(xiàn)。它是一種能夠有效控制基因表達(dá)的基因物質(zhì)。幾個研究所的科學(xué)家們通過合作,,確認(rèn)一種叫JAW的微核苷酸能作用于5種特定的目標(biāo)基因,,控制植物葉子和其它器官的細(xì)胞分裂。
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俄勒岡州立大學(xué)的卡林頓教授說,,在針對阿拉伯芥的試驗中,,為了讓葉子變得扁平,微核苷酸需要在植株生長過程的準(zhǔn)確時間和部位鎖定并破壞某種目標(biāo)基因,。如果阿拉伯芥產(chǎn)生了過多的JAW微核苷酸,,那么葉子就會變得皺縮和卷曲,這是因為過多的微核苷酸破壞了某種基因表達(dá)的平衡,,導(dǎo)致在生長的葉子中出現(xiàn)過多的細(xì)胞分裂,,其結(jié)果就是在一個相對平坦的空間里擠進(jìn)過多的細(xì)胞,導(dǎo)致葉子卷曲,。
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研究人員認(rèn)為,,植物葉面的平整性對于植物來說具有相當(dāng)重要的意義。展平的葉子能夠吸收更多的光能和太陽能,。此外,植物頂端有專用于此的細(xì)胞,,而在下端,,葉子的作用更多的是氣體交換,。整個過程非常有效,,這在一定程度上歸功于葉子形成的特定形狀。隨著更多的微核苷酸種類被發(fā)現(xiàn)以及它們在植物生長過程中的作用得到確認(rèn),,培育出多產(chǎn)植物的可能性也將變得更大,。