就差一個堿基對:原來植物作息也分夜貓子型和百靈鳥型

你知道,植物也有對工作和休息的偏好,就像我們人類一樣,有早睡早起的云雀,也有半夜精力充沛的夜貓子,

研究表明,植物DNA編碼中的單個字符有可能決定一種植物是百靈鳥還是夜貓子,這些發現可以幫助農民在正確的時間種植作物,并有助于提高產量,甚至抵抗氣候變化,

生物鐘是控制生物生理活動晝夜節律的分子節拍器,正常情況下,我們的生理活動周期與晝夜變化是一致的。在植物中,它調節多種生理過程,包括黎明明光合作用的啟動和特定時間的開花。

節奏模式可能因地理位置、緯度、氣候和季節而異,

厄爾罕姆研究所和約翰英尼斯中心的研究人員希望描述植物生物鐘的細節,最終目標是培育適應性更強的作物,

為了分析差異背后的遺傳基礎,研究小組檢查了瑞典擬南芥植物,并用DNA差異繪制了不同的生理活動周期,

厄爾罕姆研究所的博士后研究員漢娜里斯博士說:“植物的整體健康在很大程度上取決于它們的晝夜節律與晝夜節律的同步性。校準后的生物鐘可以讓生物體主導競爭對手、天敵和病原體的生存斗爭。

“瑞典的日照時間和氣候將會發生極端的變化,了解生物周期和適應性變化背后的遺傳機制,可以幫助我們在其他地區培育適應性更強的作物,”

該團隊從瑞典獲得了191個不同品種的擬南芥,并尋找它們之間微小的遺傳差異——,這可以解釋生理活動晝夜節律的差異。

分析表明,特異基因COR28的單個DNA堿基對變異更容易發生在開花晚、周期長的植物中,眾所周知,COR28的功能是調節開花時間、抗凍性和晝夜節律。

里斯博士解釋說:“令人驚訝的是,單個基因序列中只有一個堿基對的變化會影響生物鐘指針的速度。”

“我們的發現還展示了一些有趣的基因,這些基因可以為作物育種者提供目標,并為未來的研究提供平臺,——我們的延遲熒光成像系統可以應用于多種植物,下一步是將這些發現應用于主要作物,包括蕓苔作物和小麥,”

研究結果已在《植物,細胞與環境》發表。

https://phys.org/news/2020-12-larks-night-owls.html

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