生物钟相差10小时以上：植物也分“早起的鸟儿”和“夜猫子”
Science_北京
不惧过往，不畏将来！12-22 14:57
新研究发现：与人类的生物钟一样，植物的生物钟也存在变异性。一个碱基对的变化就有可能决定一种植物是“早起鸟”还是“夜猫子”。
英国厄勒姆研究所博士后科学家Hannah Rees博士。
近日，英国厄勒姆研究所和诺维奇约翰英纳斯中心的研究人员在《植物、细胞和环境》杂志上发表论文称，通过调查瑞典拟南芥中控制昼夜节律的基因，他们发现：与人类的生物钟一样，植物的生物钟也存在变异性。一个碱基对的变化就有可能决定一种植物是“早起鸟”还是“夜猫子”。
这些发现也许能帮助农民和育种专家选择生物钟与所在地区相匹配的植物，从而提高植物产量，甚至强化其抵御气候变化的能力。
昼夜节律钟是引导生物体度过日日夜夜的分子节拍器。在植物中，这一生物钟也调控着光合作用启动和开花时间等诸多过程。植物的节律模式会因地理、纬度、气候和季节的不同而变化，它们的生物钟必须完美适应当地条件。
论文作者、厄勒姆研究所的博士后研究员Hannah Rees博士说：“植物的生物钟与每天的长短以及季节的更替密切相关，也影响着植物的整体健康状况。准确的生物钟能让它在竞争对手、捕食者和病原体面前占据优势。”
“瑞典是一个白昼时间和气候变化极端的国家。了解该地区植物生物钟变化和相关基因，可以帮助我们在其他地区培育出更多适应气候的作物。”因此，研究小组分析了来自瑞典全境191个不同品种拟南芥的基因，期望找到这些植物中可能与昼夜节律相关的基因间微小差异。
分析显示，COR28基因（开花时间、耐寒性和生物钟的协调基因）单个碱基对变化更有可能在开花晚、花期长的植物中出现。
Rees博士感叹道：“单基因序列中一个碱基对的变化就能影响生物钟的运行速度，太令人惊讶了。”
在这项研究中，科学家们还使用了一种开创性的延迟荧光成像方法，用不同的生物钟来筛选植物。
结果表明，“早起鸟”植物和“夜猫子”植物的生物钟相差10个小时以上。地理位置和遗传起源似乎都会影响植物的生物钟。
“研究中强调的有趣基因可能会为作物育种指明目标，并为未来的研究提供平台。延迟荧光成像系统也可以广泛应用于各种植物。接下来，我们将把这些发现应用于关键的农业作物，包括芸苔和小麦，”Rees说。
编译：花花
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《植物、细胞和环境》
期刊编号：2451-9294
原文链接：
https://phys.org/news/2020-12-larks-night-owls.html
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