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植物中的長壽基因

2020/06/17 @國際

摘要

荷蘭萊頓大學研究團隊運用阿拉伯芥證實AHL15基因可使一年生植物的生長點在花開之際,仍維持其可繁殖特性;若一年生水稻、小麥之糧食作物經由品種改良,生長點也保有AHL15基因,作物收成後仍持續生長,或許可維持土壤生態多樣性,農業朝向永續發展。

示意圖

植物中的長壽基因

  植物在繁殖期時會生長發育葉片,主要是因植物莖上的生長點具幹細胞群,其可與葉子或花朵形成新莖。另外,透過日光與溫度的影響,植物在某個特定的點會轉換到生殖階段,其將會開花並產生種子進行繁殖。在多年生植物中,一些生長點仍保持繁殖性,因此開花後該植物可在下個季節重新進入繁殖期進而繼續生長,然而對於一年生植物則不具有此功能,因此其開花後將會死亡。萊頓大學(Leiden University)生物研究所植物發育遺傳學教授Remko Offringa與他的團隊發現一個可使一年生植物在開花後仍能持續存活的基因,此基因可使植物的生長點在開花後仍保繁殖性,其研究成果發表於《自然植物》期刊中。

  這項研究中,研究人員使用了典型的一年生模式植物—阿拉伯芥(學名:Arabidopsis thaliana )。第一作者Omid Karami證明AHL15基因是如何表現其特性,Karami藉由過度表現該基因,使其比一般清況下更活躍。經改良後的阿拉伯芥與多年生植物一樣,某些生長點仍有繁殖性,因此該植物在開花後仍持續生長,並可開花數次。當研究員使AHL15基因失去作用能力後,該植物的壽命比一般正常的植物短,因此,證明出AHL15 基因(也被命名為REJUVENATOR)可調節植物的壽命。【延伸閱讀】藉泛基因組研究找回番茄原有風味

  Offringa表示該基因的發現有助於了解植物的生活史與衰老狀況,並能進一步回答為何某些物種在進化過程中部分變成一年生,另一部分則變成多年生植物。如農業中的糧食作物(水稻、小麥等)為一年生植物,將其改良使植物的生長點保有繁殖性,在收成後該植物可持續生長,因此,在不種植新水稻的情況下,可從同個地區收割數次糧食作物,從而提高單株產量。農民在種植開花次數更多的植物時,進而減少了耕種的次數,最終使土壤生物群保持完整性,因此,這項研究非常適合農業的永續生產

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