對許多人來說,拟南芥(Arabidopsis thaliana)不過是路邊的雜草,但這種植物在科學家試圖了解植物如何生長和發展方面有着悠久的曆史。早在16世紀,拟南芥就被首次科學地描述出來,第一個基因突變體在19世紀被發現。自20世紀40年代以來,拟南芥在科學界越來越受歡迎,科學界至今仍将其作為一個模型系統來探索植物的遺傳學、發育和生理學。
Cantils因其具有支撐花莖的懸臂功能而得名,是新近報道的植物結構,在野生型拟南芥中,由于短日照長度下開花延遲而形成。
該圖顯示了一個開花點T突變株(ft-10)在長日照下開花,時的樣貌可以看到一長一短兩根“尾巴”。
人們可能會認為,經過幾十年的科學審查,拟南芥的結構已經被完全記錄下來,但是來自美國賓夕法尼亞州立大學的科學家的一項新研究顯示,這種不起眼的植物仍然有一些驚喜。研究人員描述了一種以前沒有報道過的結構,它被稱為 "Cantil",它在一端連接到莖部,懸挂在空中以支撐開花的莖部,類似于結構工程中懸臂的功能。
"我第一次觀察到Cantils是在2008年,"在薩拉-阿斯曼教授小組工作的博士後研究人員蒂莫西·古金博士說。"我最初并不相信任何結果;我認為這一定是基因污染的一個假象,也許與水、土壤、肥料、甚至建築空氣供應的環境污染相結合。"
拟南芥是如何躲避了科學家們這麼久的?首先,Cantils很罕見;它們隻在某些導緻植物延遲開花的條件下發展,如短日照時間,而且隻在植物開始開花的精确位置形成。此外,和之前認為的相反的是,一些流行的拟南芥品系有基因突變,使它們根本無法産生Cantils。
盡管如此,古金博士開始了一項艱巨的任務,即證明cantil是一種自然發生的結構,而不是突變或污染的産物--這項工作花了十多年時間。他表示:"花了12年多的時間進行實驗,才真正掌握了我們所看到的東西,并了解了cantil的調節方式。這項研究需要将3782株植物生長到完全成熟,并對34個獨特的植物品系中的20000多株開花的莖稈進行人工檢查,随後在不同來源的野生型(非突變型)植物中發現了這些花莖,這些植物生長在獨立的地點和不同的條件下,我最終認為花莖是一種自然現象。"
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