花开花落的奥秘

2017-06-19 15:13石家庄市桥西区振头
农村青少年科学探究 2017年3期
关键词:桥西区春化光周期

石家庄市桥西区振头 崔 孟

花开花落的奥秘

石家庄市桥西区振头 崔 孟

问号粉碎机:阳春三月,春暖花开,不同的花在不同的季节绽放,甚至只在一天特定的时间段开放,比如昙花,而且花期年年如此。可是大家有没有想过这是为什么?到底是什么神秘的力量在左右着花开花落?

中科院上海生科院植物逆境生物学研究中心何跃辉研究组的科研成果为我们做出了科学的解答。花开花落,这在人们眼中是件有诗意的事情。于植物而言,它是由营养生长进入生殖生长的标志。长期以来,植物通过进化形成了复杂而又精确的机制,来调控开花时间。科学研究发现,开花诱导至少由四个主要途径所调节,即光周期途径、自主途径、赤霉素途径和春化途径。光周期途径是植物根据日照长短而开花,比如长日照植物过冬拟南芥一般在晚春开花,因为此时日照时间变长;自主途径是植物到了一定的“年龄”自然就开花了,正如人类过了青春期以后就具备了生育能力;植物激素赤霉素也促进开花;春化作用是指某些植物必须经历一段时间的持续低温才能开花的现象。尽管这一现象在半个世纪之前就已经被发现,但对其分子机理的研究一直不透彻。在冬季快要结束之时,抑制开花的基因经历了长期的低温之后自行关闭了,就算春天来临气温上升后,植物用特有的方式“记住”了其低温经历,仍旧关闭着抑制开花的基因。与此同时,促进开花的基因“蠢蠢欲动”,开始在幼苗上表达出来,植物便开花了。该研究组找到了关闭抑制开花基因“开关”的“两个元件”。

英国约翰·英尼斯中心的研究人员发现,植物之所以在不同季节开花,是由于一种核糖核酸(RNA)起到了调控作用。控制植物开花的核糖核酸名为COOLAIR。研究人员以模式植物拟南芥作为研究对象,通过遗传筛选和基因克隆等手段,发现COOLAIR受到一种叫做R环的特殊结构的影响。R环能够通过抑制COOLAIR发挥作用,从而让拟南芥提前开花。

任何一个百花园都是一座美丽的时钟。你仔细观察就会发现,各种植物开花的时间常常是一定的。蛇麻草在黎明三点左右开放;牵牛花大约在清晨四点打开喇叭;芍药在七点才张开笑脸;午时花要到中午才显示它的美貌;“怕羞”的夜来香,常常在傍晚八时才放香……百花不但能指示一天内的时间,还能告诉你季节。与飞雪争俏的是梅花,在春风中散香的是梨花,月季花开则是夏日麦收,桂花飘香喜迎中秋佳节。

不同的植物为什么开花的时间不同呢?原来,植物开花的时间,与温度、湿度、光照有着密切的关系。比如,昙花的花瓣又大又娇嫩,白天阳光强,气温高,空气干燥,要是在白天开花,就有被灼伤的危险。深夜气温过低,开花也不适宜。长期以来,它适应了晚上九点左右的温度和湿度,到了那时,便悄悄绽开淡雅的花蕾,向人们展示美丽的笑脸。

本期问题:转基因农产品一直备受公众关注,其中,大豆因其用途广泛而成为关注的焦点之一。有说法称转基因大豆鉴别的方法是转基因大豆不能发芽,通过发芽实验就可以鉴别。这是真的吗?

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