不懼過往，不畏將來！12-22 14:57
新研究發(fā)現(xiàn)：與人類的生物鐘一樣，植物的生物鐘也存在變異性。一個堿基對的變化就有可能決定一種植物是“早起鳥”還是“夜貓子”。
英國厄勒姆研究所博士后科學(xué)家Hannah Rees博士。
近日，英國厄勒姆研究所和諾維奇約翰英納斯中心的研究人員在《植物、細(xì)胞和環(huán)境》雜志上發(fā)表論文稱，通過調(diào)查瑞典擬南芥中控制晝夜節(jié)律的基因，他們發(fā)現(xiàn)：與人類的生物鐘一樣，植物的生物鐘也存在變異性。一個堿基對的變化就有可能決定一種植物是“早起鳥”還是“夜貓子”。
這些發(fā)現(xiàn)也許能幫助農(nóng)民和育種專家選擇生物鐘與所在地區(qū)相匹配的植物，從而提高植物產(chǎn)量，甚至強(qiáng)化其抵御氣候變化的能力。
晝夜節(jié)律鐘是引導(dǎo)生物體度過日日夜夜的分子節(jié)拍器。在植物中，這一生物鐘也調(diào)控著光合作用啟動和開花時間等諸多過程。植物的節(jié)律模式會因地理、緯度、氣候和季節(jié)的不同而變化，它們的生物鐘必須完美適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件。
論文作者、厄勒姆研究所的博士后研究員Hannah Rees博士說：“植物的生物鐘與每天的長短以及季節(jié)的更替密切相關(guān)，也影響著植物的整體健康狀況。準(zhǔn)確的生物鐘能讓它在競爭對手、捕食者和病原體面前占據(jù)優(yōu)勢?！?/p>
“瑞典是一個白晝時間和氣候變化極端的國家。了解該地區(qū)植物生物鐘變化和相關(guān)基因，可以幫助我們在其他地區(qū)培育出更多適應(yīng)氣候的作物?！币虼耍芯啃〗M分析了來自瑞典全境191個不同品種擬南芥的基因，期望找到這些植物中可能與晝夜節(jié)律相關(guān)的基因間微小差異。
分析顯示，COR28基因（開花時間、耐寒性和生物鐘的協(xié)調(diào)基因）單個堿基對變化更有可能在開花晚、花期長的植物中出現(xiàn)。
Rees博士感嘆道：“單基因序列中一個堿基對的變化就能影響生物鐘的運(yùn)行速度，太令人驚訝了。”
在這項研究中，科學(xué)家們還使用了一種開創(chuàng)性的延遲熒光成像方法，用不同的生物鐘來篩選植物。
結(jié)果表明，“早起鳥”植物和“夜貓子”植物的生物鐘相差10個小時以上。地理位置和遺傳起源似乎都會影響植物的生物鐘。
“研究中強(qiáng)調(diào)的有趣基因可能會為作物育種指明目標(biāo)，并為未來的研究提供平臺。延遲熒光成像系統(tǒng)也可以廣泛應(yīng)用于各種植物。接下來，我們將把這些發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于關(guān)鍵的農(nóng)業(yè)作物，包括蕓苔和小麥，”Rees說。
編譯：花花
審稿：西莫
責(zé)編：陳之涵
期刊來源：《植物、細(xì)胞和環(huán)境》
期刊編號：2451-9294
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https://phys.org/news/2020-12-larks-night-owls.html
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