这种小野草凭什么成为了植物科学界“顶流”?

有这样一种植物,在植物科研界几乎无人不知,无人不晓,但大家在日常生活中却几乎没有听说过它。到底是什么植物在科研界发光发热又在日常生活中默默无闻呢?今天我们就来认识一下植物科学界的“顶流”–拟南芥(A

有这样一种植物,在植物科研界几乎无人不知,无人不晓,但大家在日常生活中却几乎没有听说过它。到底是什么植物在科研界发光发热又在日常生活中默默无闻呢?

今天我们就来认识一下植物科学界的“顶流”–拟南芥(Arabidopsis thaliana)!它又名鼠耳芥、阿拉伯芥,“芥”可喻指小而轻微的事物,“视若草芥”一词就是指轻视、蔑视,而拟南芥最开始本就是一种名不见经传的小草。

它和我们常吃的油菜、白菜、西蓝花和萝卜等蔬菜,都属于占据了菜市场半壁江山的“菜科”–十字花科。

因为没有食用价值,拟南芥没能和它的很多亲戚一般成为餐桌上的美味菜肴,但它作为最重要的模式生物之一,被广泛应用于植物遗传学、细胞生物学、分子生物学等研究,关于植物的各类研究最先大都是从它身上展开的。拟南芥让人们得以窥探植物生长的奥秘,堪称“植物界果蝇”。

动物科研界的顶流之一:果蝇

2022年,拟南芥搭乘神舟十五号进入太空,并在空间站成功经历了开花结实。这种看起来不好吃、似乎又没啥用的小“野草”究竟因何“本事”能跻身科研前线呢?

小小“野草”的大本事

我们都知道科学研究是在和时间赛跑,而拟南芥在生命周期上有足够的优势,从播种发芽到开花结实只要4-6周。

实验室里种植的拟南芥材料

除了“迷你身材”,拟南芥精炼的基因组更易于研究和分析遗传信息和性状之间的关系。2000年,拟南芥的完整基因组序列首次发表于Nature期刊,是第一种完成全基因组测序和分析的开花植物,标志着植物基因组时代的开始,从此科学家可以从更微观的基因层面去揭示机理。

此外,拟南芥的形态特征也具有优势。它的叶有两种形态,分为基生叶和茎生叶,比如路边常见的蒲公英、车前草等贴近地面的莲座状的叶子属于基生叶,而马齿苋、鬼针草等植物长在“杆儿”上的叶属于茎生叶。

两种叶形的拟南芥

拟南芥每朵小花有4枚花瓣,形成十字形,六枚雄蕊,其中四枚长,二枚短,称为“四强雄蕊”。

这些形态特征十分易于观察,因此科研工作者们能更加清晰地初步“捕捉”到拟南芥实验处理后的“样貌”变化。

拟南芥的器官和生活史

拟南芥还是严格的自花传粉、闭花受粉植物,一方面易于遗传稳定性的保持,另一方面方便人工杂交;而拟南芥每个细细的长角果果荚中含有50-60粒种子,一棵小小的拟南芥便可收获几千甚至上万粒种子。

2万粒拟南芥种子占大约0.3 mL的离心管体积

甚至在极度干旱的环境下,叶片已经长得又小又枯,还是会拼命开花结果。

拟南芥的这些特点对于遗传发育的研究来说十分有利。

拟南芥的翻身之旅

拟南芥今天的地位,离不开德国植物学家Friedrich Laibach的发现。1905年,他对德国林堡的拟南芥样本进行研究,发现拟南芥只有5对染色体,是当时已知的染色体数目最少的一种植物。

拟南芥的染色体

后来他在发表于1943年的文章中指出了拟南芥用于科学研究的优势,并首次提议将拟南芥作为模式植物。可惜,此次提议并没有激起科学界的浪花。

苦苦得不到“流量”的拟南芥在沉寂了40余年之后,关于它的多篇高影响力研究成果冲上“热榜”。1985年,在Science期刊上发表的一篇文章Arabidopsis thaliana and Plant Molecular Genetics,呼吁确立拟南芥作为模式植物,该提议终于得到了科学界的广泛认可。

“翻身小草把歌唱”,拟南芥终于作为一种模式生物,亮相国际学术舞台,开启了自己更加辉煌的“被研究生涯”。

小小一株拟南芥不可小觑,它能支撑我们的科学研究向着星辰大海更进一步。透过拟南芥研究的窗口,不仅可以认识植物生长的基本规律,在浩瀚的遗传信息中窥探调控植物生长和发育的重要密码,还为培育更美味的蔬菜新种质提供模板参考,从而为我们解决种源“卡脖子”问题发挥重要作用。

以上就是本站小编关于这种小野草凭什么成为了植物科学界“顶流”?的详细内容,希望对大家有所帮助!

本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至81118366@qq.com举报,一经查实,本站将立刻删除。发布者:简知小编,转载请注明出处:https://www.jianzixun.com/112894.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫

相关推荐

软文友链广告合作联系站长qq81118366