大自然是如何製造樹葉的？_風聞
Science_北京-不惧过往，不畏将来！2019-11-26 14:51
編譯／花花 審稿／西莫 責編／雷鑫宇
近日，英國約翰·英納斯中心的科學家們，通過研究食蟲植物絲葉狸藻，發現了植物製造葉子的秘密配方。相關論文發表於《科學》雜誌。
絲葉狸藻是一種食蟲植物。在漫長的進化過程中，它長出了不同尋常的杯狀葉子以及葉子上用於捕捉獵物的誘捕器。
通過對絲葉狸藻的研究，英國約翰·英納斯中心的科學家們發現了植物製造葉子的秘密配方。相關論文最近發表於《科學》雜誌。
為了瞭解植物製造葉片的一般原理，約翰·英納斯中心的科學家們一直在研究水生植物。在這項研究中他們發現，葉芽中基因活動的簡單轉移為植物形成各種形狀和大小的葉子提供了一種靈活的機制。
絲葉狸藻。
Enrico Coen教授説：“我們發現了一個普遍的原理，植物可以形成扁平狀、針狀，以及杯狀的葉子。而食蟲植物複雜的葉片形狀，就是通過葉芽基因活動的簡單轉移，從扁平葉片進化而來的。讓我們驚訝的是，如此簡單的機制竟然可以促成如此多樣的葉子形狀。”
Coen教授實驗室之前的研究已經確定了一種極性場（內置的細胞羅盤），它可以從一層細胞開始，引導葉子的生長和成形。
在最近的這項研究中，研究人員利用分子遺傳分析和計算機建模展示了細胞層最初的形成情況，並確定了第二個極性場和參與建立該極性場的基因活動域。
分析結果表明，誘捕器的啓動和發育與被限制在狹窄區域的基因活性有關。如果沒有這些限制，誘捕器就不能發育，只能形成針狀葉片。
為了便於光合作用，大多數葉子都是扁平的。那麼，當科學家們在探究植物製造葉子的一般原理時，為什麼要研究這些例外的杯狀葉呢？
“通過研究海拔與水沸點的關係，我們認識到沸點與氣壓相關的一般性原理。類似地，如果我們想知道為何大多數葉子是扁平的，也可以研究食蟲植物葉子這樣的特殊例子。” Coen教授解釋説。
通過了解葉片形成的原理，科學家有望開發出可持續發展性更好的作物。
期刊來源： 《科學》
期刊編號： 0036-8075
原文鏈接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-11/jic-nsr112119.php
中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。轉載請註明來源。
轉載本公號內容請聯繫授權