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研究发现能使植物复苏的RST1基因突变体

时间:2005-11-05 11:28来源:bio168生物资讯网 作者:bioguider 点击: 438次
是什么让变异植株从死亡边缘中获得重生,其中的关键在于它们到底是如何在干旱等胁迫条件下保护后代的。近日,美国普渡大学的科学家研究发现了一个相关基因。

它就是复苏基因1(Resurrection1,RST1),该基因揭示了一个先前不为人知的、植物脂质和胚发育过程的遗传联系,研究负责人人、普渡大学植物生理学家Matthew  Jenks说。

植物脂质在细胞膜的形成、分子信号传导以及能量储存过程能起到防止植物脱水的重要作用。研究显示脂质与表皮的形成相关,而表皮在种子发育至成熟的过程会发出信号,当胚异常时种子便无法发育。

这也是植物中存在的一个共同的问题,一般情况下植物的种子或果实异常会导致减产。有些植物的种子可能发育不全,尤其是在胁迫条件下,为了保护种子植物需要保存或转移资源。因此在干旱环境中,植物往往会丢弃一些种子,这样至少能使少量的健康种子继续生长。

在《植物生理学》杂志11月刊中,普渡大学园艺景观学院的Jenks等研究人员将报道关于正常基因RST1的情况。

他们是在研究拟南芥一个独特的表面蜡质突变时发现该基因的,而所有植物都有特定数量的蜡质覆盖在叶片和茎干表面。

植物中出现RST1突变体后会出现植株矮小、叶片边缘会变成紫色等现象,并且植物在开花之前会迅速变黄并死亡。植株的大部分会变小、皱缩,有缺陷胚的种子也无法存活。

研究人员将看上去将会死亡的植株在房间里放置了2、3个星期,最后发现植株竟然发出了一个小芽,就像获得了重生一样。

研究人员惊奇的发现这个突变体是一个单基因,并能影响植株的很多性状。另一些类似的拟南芥突变体则仅在蜡质和种子发育过程中发生变化,而不是在其它发生突变的RST1中。

脂质在植物和动物的信号传导过程中扮演着重要的角色,而其它植物和动物包括人类都具有与RST1类似的基因。Jenks等正计划确定RST1在脂质信号传导过程中的具体作用,因为该过程对植物的发育有一定影响。

RST1不是种子发育过程中的必需因素,但会影响种子的发育,它可能在调节种子成熟的过程中起作用。如果研究人员知道如何控制植物的胚异常,他们则可能通过帮助植物丢去少量的种子、谷粒或果实来提高产量,尤其是在干旱条件和其它胁迫环境中。

该研究由美国国家农业部和SALK基因组分析实验室提供支持。 (责任编辑:泉水)
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