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德國海德堡大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)家揚(yáng)·羅曼教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)，一直被視為對手的植物生長素和細(xì)胞分裂素其實也有協(xié)同作用，其相互影響遠(yuǎn)比以前認(rèn)為的要緊密。這個關(guān)于植物激素相互影響的研究結(jié)果發(fā)表在6月24日的《自然》雜志上。
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植物的兩個zui重要的生長激素——生長素和細(xì)胞分裂素，一個提供生長潛力，另一個用于孕育葉片或花，一直以來都被視為對手，而的研究表明它們也能協(xié)同作用。兩者的相互影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)比以前認(rèn)為的更加緊密。這是來自海德堡、圖賓根和于默奧（瑞典）的科學(xué)家基于模式生物擬南芥的實驗所得到的結(jié)果。
所有植物的地上部分，包括葉、花、莖和種子，其實都源于植物莖尖組織一個小區(qū)域，這里面包含了在植物整個生命周期內(nèi)保持其活力的干細(xì)胞。與動物不同的是，植物可以持續(xù)多年生長，同時還孕育新的器官。在這個過程中，生長區(qū)邊緣的細(xì)胞生長素致力于分化干細(xì)胞池中的細(xì)胞，例如葉和花；而另一方面，細(xì)胞分裂素則刺激干細(xì)胞自我分裂更新，其任務(wù)是維持細(xì)胞的數(shù)量，進(jìn)而保持植物的生長潛力。因此，科學(xué)家一直以來都認(rèn)為二者的作用相對，相互之間并沒有直接影響。
關(guān)于細(xì)胞分裂素在植物生長過程中通過哪些遺傳因素起作用現(xiàn)在已經(jīng)基本清楚。羅曼教授和他的團(tuán)隊集中在擬南芥莖尖生長區(qū)進(jìn)行了復(fù)雜試驗，以研究生長素在這個相互關(guān)聯(lián)的荷爾蒙作用中的影響。試驗表明，生長素會直接激活一個“反饋循環(huán)”：兩個被細(xì)胞分裂素激活的基因——ARR7和ARR15——會限制細(xì)胞分裂素的作用，但生長素會抑制這兩個基因，從而增強(qiáng)細(xì)胞分裂素的影響。
研究人員解釋說，人們可以把生長素的這個作用看作是對干細(xì)胞池的正反饋作用。如果它刺激生長區(qū)邊緣的細(xì)胞形成器官，它必須同時確保有足夠的干細(xì)胞補(bǔ)充。這可以防止干細(xì)胞數(shù)量低于一個臨界值，而這對植物的生長和存活是至關(guān)重要的。研究人員表示，他們已開始逐漸了解荷爾蒙和基因為了維持生長區(qū)的活性而相互交織共同作用的規(guī)則。現(xiàn)在已經(jīng)明確的是，荷爾蒙和遺傳因素不是單獨(dú)地在起作用，它們是相互關(guān)聯(lián)和相互影響的。
