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我國科研人員在番茄中發(fā)現作物高產(chǎn)“開(kāi)關(guān)”

發(fā)布時(shí)間：2024-4-11來(lái)源：青島市科技局點(diǎn)擊：返回列表

科技日報福州4月7日電 （記者謝開(kāi)飛 通訊員曹佳奕）不需要昆蟲(chóng)或者人工授粉，栽培的番茄就能實(shí)現閉花授粉，且結實(shí)率比野生番茄顯著(zhù)提高，奧秘何在？記者7日從福建農林大學(xué)獲悉，該校吳雙教授團隊在全球范圍內率先取得重要突破——他們從番茄中發(fā)現了植物通過(guò)調控表皮毛的發(fā)育，來(lái)改變花器官的結構，形成閉花授粉方式以提高結實(shí)率，從而找到了作物高產(chǎn)的“開(kāi)關(guān)”。相關(guān)研究成果4月5日在線(xiàn)發(fā)表于國際期刊《科學(xué)》。
 
番茄是全球消費最多的三大蔬菜之一。鮮為人知的是，它在500年前還只是源自南美洲安第斯山脈的一種野果，經(jīng)人類(lèi)馴化才逐漸傳播到世界各地。在此過(guò)程中，栽培番茄由原先的開(kāi)花授粉轉變?yōu)殚]花授粉，結實(shí)率較野生品種有了顯著(zhù)提高，并推動(dòng)番茄產(chǎn)量的提升。但這一轉變背后的變化機制，一直不為人知。
 
該研究發(fā)現，在番茄的馴化過(guò)程中，現代栽培番茄的雄性花藥邊緣細胞，受三個(gè)同源結構域—亮氨酸拉鏈基因的調控，形成了一類(lèi)具有類(lèi)似于拉鏈功能的特殊表皮毛細胞。這些表皮毛細胞通過(guò)相互交織作用，將花藥單體連接成為一個(gè)整體的筒狀結構，并將雌蕊的柱頭完全包裹在花藥內，實(shí)現閉花授粉，從而在授粉期間與外界嚴格隔絕，杜絕了外源花粉的接觸和污染。
 
“在自然界中，植物為應對極端逆境下因缺乏蟲(chóng)媒可能造成的生殖隔離，也會(huì )改變自身的花器官結構，達到閉花授粉的目的。”文章第一作者、福建農林大學(xué)博士后吳敏亮告訴記者，在農業(yè)系統中，植物的閉花授粉具有較高的結實(shí)率，并保證了優(yōu)良性狀的遺傳，因此成為人類(lèi)改造作物的重要目標之一。該研究有望通過(guò)改變植物的授粉方式，為未來(lái)作物增優(yōu)增產(chǎn)提供重要參考。 
 

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