美國Donald Danforth植物科學(xué)中心和美國農(nóng)業(yè)部的科研人員對禾本植物的小穗進(jìn)行了研究,結(jié)果表明不育小穗有助于提高高粱等禾本植物的產(chǎn)量,該研究成果已被發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《植物細(xì)胞》(Plant Cell)上。
在所有禾本科植物中,含有花朵和種子的結(jié)構(gòu)被稱為小穗。在覆蓋地球表面17%的主要禾本科植物群落中,小穗成對出現(xiàn),其中一個(gè)有種子,另一個(gè)沒有種子(盡管在某些物種中它會產(chǎn)生花粉)。這種結(jié)構(gòu)在高粱以及構(gòu)成北美草原和非洲草原的許多野草中普遍存在。人們普遍認(rèn)為不結(jié)種子的小穗是無用的。
研究人員使用放射性碳、穩(wěn)定碳同位素、重要的代謝酶RNA序列以及Rubisco免疫定位等方法,發(fā)現(xiàn)不育小穗可以從空氣中收集碳進(jìn)行光合作用。通過追蹤碳的流動,研究人員發(fā)現(xiàn)不育小穗將碳轉(zhuǎn)移到結(jié)種子的小穗上,而結(jié)種子的小穗會把碳作為能量儲存在種子中。而從高粱分枝的一個(gè)子集上除去不孕小穗時(shí),種子的重量(產(chǎn)量)降低了約9%。
高粱現(xiàn)有品種的多樣性可以說明不育小穗的大小是否能夠影響到種子的大小,下一步研究將是探索不育小穗對不同品種田間種植植物產(chǎn)量的影響程度。
來源:Danforth Plant Science Center