像我们一样，植物可以是百灵鸟或夜猫子

根据一项新的研究发现，植物体内生物钟的变化与人类体内生物钟的变化相同。研究表明，其DNA代码中的单个字母变化可以潜在地决定植物是百灵鸟还是夜猫子。这些发现可以帮助农民和农作物育种者选择最适合其所在地的钟，从而有助于提高产量甚至抵御能力。

昼夜节律时钟是指导生物体昼夜运转的分子节拍器，它在早晨到来时会鸣叫，晚上拉开帷幕。在植物中，它调节广泛的过程，从黎明启动光合作用到调节开花时间。

这些节奏模式可能会因地理位置，纬度，气候和季节而异-植物钟必须适应当地的情况。

厄尔勒姆研究所（Earlham Institute）和诺里奇（Norwich）约翰·因内斯中心（John Innes Center）的研究人员希望更好地了解自然存在多少昼夜节律，其最终目标是培育对环境的局部变化更具适应力的作物-气候变化的紧迫威胁。

为了研究这些局部差异的遗传基础，研究小组检查了瑞典拟南芥植物中的变异，以鉴定和验证与时钟变化的滴答有关的基因。

厄勒姆研究所的博士后研究员汉娜·里斯博士（Hannah Rees）博士说：“植物的整体健康状况很大程度上受其昼夜节律与每天的时间同步程度的影响。季节的流逝。准确的人体时钟可以使其比竞争对手，天敌和病原体更具优势。

＆＃34;我们有兴趣了解瑞典的植物生物钟如何受到影响；一个在白天和气候中经历极大变化的国家。了解人体时钟变化和适应背后的遗传学可以帮助我们在其他地区培育更具气候适应力的农作物。＆＃34;

该团队研究了从整个瑞典获得的191个不同的拟南芥变种中的基因。他们正在寻找这些植物之间基因的微小差异，这可能解释了昼夜节律功能的差异。

他们的分析表明，特定基因COR28中单个DNA碱基对的变化更可能在开花较晚且周期较长的植物中发现。 COR28是已知的开花时间，抗冻性和抗性的协调员。所有这些都可能影响瑞典的当地适应。

令人惊讶的是，单个基因序列内仅一个碱基对的变化就能影响时钟滴答的速度，＆＃34;里斯博士解释说。

科学家还使用了开创性的延迟荧光成像方法来筛选具有不同调谐的生物钟的植物。他们发现最早的立管时钟和最新的分阶段植株的时钟之间相差10多个小时，与工作在相反的班次上的植株相似。植物的地理和遗传背景似乎都具有影响。

＆＃34;拟南芥（Arabidopsis thaliana）是模型植物系统，＆＃34;里斯博士说。这是第一批对其基因组进行测序的植物，并且已在昼夜节律生物学中进行了广泛研究，但这是任何人第一次进行这种类型的关联研究以发现负责不同时钟类型的基因。

＆＃34;我们的发现强调了一些有趣的问题，可能会提出目标，并为将来的研究提供平台。我们的延迟荧光成像系统可用于任何绿色光合材料，使其适用于多种植物。下一步将把这些发现应用于主要的农作物，包括芸苔属和小麦。＆＃34;

研究结果已发表在《植物，细胞与环境》杂志上。更多信息：Hannah Rees等人，与瑞典拟南芥属植物中的时钟基因基因座相关的自然发生的昼夜节律变化，植物，细胞和植物。环境（2020）。 DOI：10.1111 / pce.13941

引用：植物可以像我们一样（2020年12月19日）为百灵鸟或夜猫子，2020年12月19日从https://phys.org/news/2020-12-larks-night-owls.html检索 本文件受版权保护。 除出于私下学习或研究目的进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得复制任何内容。 内容仅供参考。