花开的时间 花开的时间是什么条件决定
花开花落,转瞬即逝,而植物如何感知并掌握最佳时机绽放,这始终是个谜。近期,来自伯明翰大学、诺丁汉大学等高校的植物学家们与牛津大学、荷兰乌得勒支大学的科学家们联手,揭示了开花植物如何感知并“记忆”环境变化的机制,这或许为我们解答了这个问题。这项刊登在《自然·通讯》杂志的研究,也许能引领我们开发出能适应各种环境条件的谷物和蔬菜。
植物的神奇记忆能力使它们能够精准地与自然环境相协调,无论是面对环境压力还是季节变换。许多植物都能“记得”严冬的寒冷,因此它们只会在春季气温回升时绽放。这种保护机制是通过一种叫做PRC2的蛋白质来实现的:在寒冷的环境中,PRC2会以复的形态,从而调整植物的开花状态。关于PRC2如何侦测环境变化以确保只在必要时刻被激活的机制,我们还知之甚少。
在新的研究中,科学家们发现了PRC2复的核心成分——一种名为VRN2的蛋白质。这种蛋白质极不稳定,当温度较高且氧气充足时,它会不断分解;而当环境变得恶劣,如植物被水淹没、氧气不足时,VRN2又会变得稳定,从而提高植物的生存率。VRN2蛋白也会在寒冷环境中积累,使PRC2复能够在温度升高时触发植物开花。研究团队深入探究了这一现象的原因,发现植物对寒冷的反应与对洪水期间低氧的反应惊人地相似。
诺丁汉大学的Michael Holdsworth教授,作为这项研究的合著者之一表示:“这一机制有可能帮助我们培育出能适应不同环境条件的植物,这对于应对气候变化将起到至关重要的作用。我们正在研究寒冷如何导致VRN2稳定性增加,以及这种反应为何与植物对洪水导致的低氧反应相似,这对于我们开发新的植物品种来说非常重要。”
值得注意的是,动物体内虽然也存在PRC2复,但并不具备不稳定的VRN2蛋白。这一系统似乎是在开花植物中特别进化的,这可能赋予了它们在适应和应对环境变化上更大的灵活性,因为植物无动物那样移动。