让懒惰的植物站起来:研究揭示了植物用来检测重力的新途径。

华盛顿大学的研究人员发现了一种以前未知的途径,植物用来检测重力并确定其生长方向。这项研究有一天可能会为改进作物种植打开大门。

来源:威斯康星大学麦迪逊分校

让懒惰的植物站起来:研究揭示了植物用来检测重力的新途径。

威斯康星大学麦迪逊分校研究人员的一项研究揭示了植物用来检测重力并确定其生长方向的一种以前未知的途径。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上,有一天可能会为改进作物种植打开大门。

先前的研究已经证实,一组绰号为 LAZY 的基因控制着植物用于检测重力的途径。在典型的植物中,茎内的细胞使用 LAZY 基因来检测重力。然后植物可以引导茎向上生长,枝条向外生长,根向下生长。这些受控的生长方向有助于植物优化其形状,以实现能量生产、稳定性和整体生存。

当 LAZY 基因关闭时,突变植物无法正确定向。相反,它沿着土壤表面蔓延,其茎向所有错误的方向弯曲。这些标本被恰当地称为“懒惰植物”。

合著者埃德加·斯伯丁(Edgar Spalding),植物学名誉教授,和威斯康星大学麦迪逊分校研究科学家吉原武(Takeshi Yoshihara),希望更多地了解植物检测重力能力背后的遗传学。他们利用拟南芥(一种研究中常用的草)关闭了植物的 LAZY 基因并开始工作。

“我们决定对这些懒惰植物进行突变,这种植物不知道自己会往哪个方向发展,希望我们找到一个能够以某种方式纠正这个问题的基因,”斯伯丁说。

斯伯丁和吉原开始随机变异 LAZY 植物。他们经历了数千次突变,最终发现了一个未被研究的基因,称为 SLQ1,即 LAZY 四倍体 1 的抑制基因。

“有时两个错误可以构成一个正确,”斯伯丁说。

“重力通过比以前更复杂的机制引导植物生长,”斯伯丁说。

这项研究得到了美国国家科学基金会 (2124689) 的资助。