日本蕨類植物通過激素信號決定年輕蕨類性別
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許多動物種類後代的性別取決於父母,但是日本的一種攀援蕨類植物後代是雌性還是雄性是由蕨類植物羣共同決定,這一發現出自《科學》雜誌上的一份報告。
這份研究報告顯示,蕨類中生長年齡更大的分泌出決定後代性別的荷爾蒙,並維持一個合適的性別比例,從而讓其繁衍速度更快。
蕨類植物是通過孢子生殖,而不是種子生殖,這次研究是對蕨類植物的雌雄最近距離地研究。孢子成熟長大成植株,變成配子體,蕨類配子體又被稱爲原葉體,有的是雌性、有的是雄性,有的是雌雄同體。如果配子體周圍沒有其他配子體,那麼雌雄同體配子體就會維持雌雄同體的狀態,並進行自我受精——冒着同系繁殖的風險進行繁殖。
日本名古屋大學的分子生物學家小組發現,日本蕨類植物較老的配子體可影響其附近比較年輕的配子體的性別。這種影響是分兩步進行的。其一是一種名爲赤黴素的信號激素可以促進植物配子體長出雄性器官;其二是成熟的雌性配子體可以產生赤黴素,但赤黴素在釋放之前,雌性配子體對赤黴素進行了“加工”,即在赤黴素前體分子上增加了一個甲基酯分子團。這種機制有助於年輕的配子體獲取赤黴素,並完成赤黴素的生產,長出雄性器官組織。
這種機制可以讓年老的配子體成爲雌性的同時,增加雄性配子體的數量,這樣既可以保持性別平衡,又可以避免自我繁殖,保持基因的多樣性。
二戰後的綠色革命中,農業生產和植物培育技術讓小麥和稻穀在世界範圍內產量猛漲,赤黴素在其中發揮着重要作用。赤黴素是這些作物的生長激素,同時讓新的農作物品種的適應性增強,生長週期變短,更加適應天氣變化。
赤黴素在二戰後的綠色革命中發揮着重要作用,它使得農業生產和植物培育技術讓小麥和稻穀在世界範圍內。
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