东京大学三年级学生 Ayaka Kinoshita 的一个研究小组建立了一种实验方法来确定基因在单叶属植物中起作用的位置,该植物无限期地生长一个子叶并且一生只在那片叶子。我们发现支持细胞分裂的基因在与正常植物不同的地方发挥作用。

 在种子植物中,组织的细胞会无限期地继续分裂,不断地产生新的叶、茎等新器官(芽),但叶子在一定时间内停止细胞分裂,只能长到固定的大小。然而,苦苣苔科的单叶植物,称为单叶植物,直到发芽后开花,从种子中长出子叶,一个子叶的细胞无限分裂,才形成新的器官。然后,子叶继续无限生长。很少有实验方法可以用来阐明这种神秘的生长模式,在遗传水平上的研究也很少。

 课题组研究了一种方法(整片原位杂交法)来阐明该基因作用于哪个细胞,并建立了适用于单嗜菌的条件。这种方法需要相对较少的努力,并且可以在保持三维信息的同时进行观察。结果,我们发现控制细胞分裂的关键基因在与正常植物不同的地方起作用,即在子叶基部的组织中,该组织被认为对应于枝条顶端分生组织。

 这一发现不仅有助于阐明支持单亲子叶无限生长的机制和不形成新器官的特征,而且还继续对未来种子植物的叶子为什么一般停止生长的原因进行了研究。有望帮助我们揭开能否做到的谜团。

纸张信息:【植物科学前沿】全株原位杂交揭示单叶植物光叶单叶植物分生活性关键基因ANGUSTIFOLIA3和SHOOT MERISTEMLESS的表达谱

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