英国研究人员近日发现,较高的温度加速了卷心菜和芥菜植物家族的种子散播,从而限制了繁殖的成功。“在许多作物中,例如油菜,过早的种子散播是造成作物损失的主要原因之一。”
对植物而言,种子传播是一种关键特性,人们在种植粮食作物的时候,必须进行控制。研究人员观察了在高温下拟南芥的生长状况,这种植物属于十字花科(芥菜或卷心菜)家族。观察结果显示,在高温下的拟南芥会更快地成熟并开放种子豆荚。深入调查后发现,温度从22摄氏度上升到27摄氏度,提高了拟南芥植物和油菜等其他重要十字花科作物的豆荚开裂和种子传播速度。此外,研究人员发现,升高的温度主要通过改变“闭蒴”基因的表达,这加速了种子传播,这种基因被认为可以调节种荚组织的发育,并促进果实成熟。
研究人员表示,根据推测,这种机制已经逐步进化完善,以促进种子在适当的季节传播,从而确保种子在适宜发芽的条件下得到释放。“这可能赋予植物在早期发育阶段和野生传播中具有选择性优势。”
这些成果除了弄清气候变化对植物进化的影响,还对于维持重要作物的产量具有广泛意义。油菜籽是世界上最大的植物油来源之一,它也被用于生产生物燃料和动物饲料。而且,十字花科还包括许多其他经济作物,例如卷心菜、芥菜、花椰菜和萝卜等。
(《中国科学报》2.13 张章)