研究表明植物是如何協(xié)調(diào)其內(nèi)部生物鐘的

從藍藻到人類，地球上幾乎所有的生物都有一個內(nèi)部生物鐘，可以24小時循環(huán)調(diào)節(jié)自身的活動。對于哺乳動物來說，大腦中有一個主時鐘，控制身體其他部位的外周時鐘；植物也有多個時鐘，但不清楚它們是否有一個類似大腦的主人來協(xié)調(diào)它們。

8月15日，由劍橋大學塞恩斯伯里實驗室詹姆斯洛克(James Locke)團隊牽頭，與利物浦大學和耳垂研究所合作，在《公共科學圖書館生物學》(PLOS Biology)上發(fā)表的一項新研究表明，植物幼苗中的時鐘可以在沒有主人的情況下自行組織起來，收集光和溫度等外部信號，然后將這些信息傳遞給鄰居。

通過分析所有主要器官，我們可以看到它們不同的時鐘是如何相互作用的，并幫助我們理解植物是如何協(xié)調(diào)它們的時間的。我們發(fā)現(xiàn)，在擬南芥幼苗中，每個器官的時鐘運行速度不同，最快的時鐘和最慢的時鐘之間的時間差可達4小時。

第一作者馬克格林伍德

研究團隊負責人洛克博士說，了解植物生物鐘的工作原理可能有助于提高作物生產(chǎn)力。盡管器官中的時鐘有不同的速度(周期)，研究小組發(fā)現(xiàn)這并沒有引起混淆。“雖然時鐘速度是通過他們特定器官的輸入(如光線)在本地設(shè)定的，但他們也在與鄰居交談，以在本地協(xié)調(diào)自己。器官和局部細胞信號之間周期性差異的結(jié)合產(chǎn)生了空間波，為基因活動計時。這意味著工廠時鐘在本地設(shè)定，但通過空間波在全球范圍內(nèi)協(xié)調(diào)，”格林伍德說。

植物生物鐘有助于決定農(nóng)業(yè)的許多重要過程，包括生長、開花和抗病。了解時鐘是如何協(xié)調(diào)的，應(yīng)該可以讓我們操縱植物預測未來日常事件的方式，以提高作物產(chǎn)量。"

標簽：