美国Donald Danforth植物科学中心和美国农业部的科研人员对禾本植物的小穗进行了研究,结果表明不育小穗有助于提高高粱等禾本植物的产量,该研究成果已被发表在学术期刊《植物细胞》(Plant Cell)上。
在所有禾本科植物中,含有花朵和種子的结构被称为小穗。在覆盖地球表面17%的主要禾本科植物群落中,小穗成对出现,其中一个有种子,另一个没有种子(尽管在某些物种中它会产生花粉)。这种结构在高粱以及构成北美草原和非洲草原的许多野草中普遍存在。人们普遍认为不结种子的小穗是无用的。
研究人员使用放射性碳、稳定碳同位素、重要的代谢酶RNA序列以及Rubisco免疫定位等方法,发现不育小穗可以从空气中收集碳进行光合作用。通过追踪碳的流动,研究人员发现不育小穗将碳转移到结种子的小穗上,而结种子的小穗会把碳作为能量储存在种子中。而从高粱分枝的一个子集上除去不孕小穗时,种子的重量(产量)降低了约9%。
高粱现有品种的多样性可以说明不育小穗的大小是否能够影响到种子的大小,下一步研究将是探索不育小穗对不同品种田间种植植物产量的影响程度。
来源:Danforth Plant Science Center