近几天来炎热的天气几乎让人受不了,东莞竟然还有11人因为“情绪中暑”而自杀,可见天气对人们生理与心理的影响之大。可以活动的人尚且如此,不能移动的植物如何是好呢,不怕,植物们自有绝招。加拿大多伦多大学通过对一基因分析研究发现了植物如何“呼吸”,帮助理解了植物如何通过基因控制,在酷暑下生存。这一篇文章刊登在《现代生物学》(Current Biology)7月份报刊上。
覆盖在植物叶片和绿色茎部表面有一种结构,称之为气孔(stomata)。气孔可看作是植物的叶子与周围大气之间的简单的门户,在光合作用过程中让CO2往里扩散,O2向外排出,通过蒸发作用让水份往外扩散。气孔的数量和开口代表着对一系列相互作用的内部和外部条件(比如光照、温度和水分等)的反应,其时间尺度可以从几分钟到长达千年不等。
多伦多大学和英国兰开斯特大学(the University of Lancaster)的Campbell以及其它合作者一道,通过对鼠耳水芹(mouse-ear cress)——一种与芥菜、甘蓝菜和萝卜亲缘较近的植物的研究,比较了一基因活性正常,高或低水平时植物冷却的速度。从他们的实验结果来看,这种基因与植物“呼吸”关系密切。
研究的另一方面是为了了解植物如何对外部环境做出反应。气温高时,植物为了避免水分和气体通过蒸发而损失,它们的“嘴巴”关闭时间比平时长。但是为了获得光合作用需要的CO2和释放O2到体外,植物必须在某些时间内打开气孔。控制这一过程的基因作用十分重要,因为这允许了植物在不同的光照、CO2和水分条件下进行调整。最终会影响到整个生态环境和全球的碳元素循环。这一发现有利于培育出抗旱植物和理解气候对进化的影响 |