@ 2014.10.25 , 15:39

植物也不简单:海金沙用赤霉素来控制繁殖

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一提到“繁殖”这个词,人们普遍认为动物的繁殖比植物更复杂,觉得植物的生长繁殖就是随意的。毕竟植物不像动物,还得雄性和雌性“打一架”才能产生后代,而植物一般只要开开花就可以结果了。然而,蕨类植物海金沙的繁殖活动却没有我们想得那么简单。

不管是单身的雌或雄性植株,它们都会考虑一个问题:如何繁殖才能保证性别比例均衡,进一步确保在一丛海金沙里面能实现代代繁殖生长?这个问题引起了日本名古屋大学以及东京大学的研究人员的浓厚兴趣,于是他们开始寻找海金沙繁殖背后的生物原理。

在这些研究者们最新发布的研究报告中指出:它们其实是利用信息素进行互相信息交流的。一丛海金沙植株里面,收到信号的成年植株会进行合理繁衍以平衡群体性别比例及数量。换句话说,这些信号让海金沙执行了计划生育。

在信息传播过程中,最重要的信息素是赤霉素。提起赤霉素,有一定了解的人可能会想起二战结束后的绿色革命。赤霉素是植物生长激素的一种,研究人员在发现这一信息素的时候,认为人们能够灵活运用它们,让植物的生命力更加顽强,有效提高农作物的产量,满足人们增长的粮食需求。

日本的研究人员发现,海金沙年轻的配子体(有性繁殖阶段产生配子的植物体)都是雌性的,这些结构都配有一个特定的合成渠道,能产生赤霉素的前体,分泌到周围环境中。该分子扩散到空气中之后会被邻近的成年待繁殖的植株吸收,吸收了赤霉素前体的植株利用它们生成活性赤霉素促使雄性器官生长。这样的传播、吸收过程让雌性植株周围充斥雄性植株,实现海金沙集群内部的遗传变异。

据主要研究员Makoto Matsuoka介绍,这些有趣的发现具有重要的生态意义:吸血虫在日本某些地区已经对生态造成破坏,被视为入侵物种。针对那些地方的吸血虫,可以开发一种赤霉素使其生殖变异从而防止其过度蔓延。

本文译自 IFLScience,由译者 小笨 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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