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日本蕨类植物通过激素信号决定年轻蕨类性别

2015-07-19阅读(10836)
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许多动物种类后代的性别取决于父母,但是日本的一种攀援蕨类植物后代是雌性还是雄性是由蕨类植物群共同决定,这一发现出自《科学》杂志上的一份报告。

蕨类自定性别为加快繁殖

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这份研究报告显示,蕨类中生长年龄更大的分泌出决定后代性别的荷尔蒙,并维持一个合适的性别比例,从而让其繁衍速度更快。

蕨类通过配子体繁殖

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蕨类植物是通过孢子生殖,而不是种子生殖,这次研究是对蕨类植物的雌雄最近距离地研究。孢子成熟长大成植株,变成配子体,蕨类配子体又被称为原叶体,有的是雌性、有的是雄性,有的是雌雄同体。如果配子体周围没有其他配子体,那么雌雄同体配子体就会维持雌雄同体的状态,并进行自我受精——冒着同系繁殖的风险进行繁殖。

日本蕨类植物年轻代性别受年长蕨类影响

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日本名古屋大学的分子生物学家小组发现,日本蕨类植物较老的配子体可影响其附近比较年轻的配子体的性别。这种 影响是分两步进行的。其一是一种名为赤霉素的信号激素可以促进植物配子体长出雄性器官;其二是成熟的雌性配子体可以产生赤霉素,但赤霉素在释放之前,雌性配子体对赤霉素进行了“加工”,即在赤霉素前体分子上增加了一个甲基酯分子团。这种机制有助于年轻的配子体获取赤霉素,并完成赤霉素的生产,长出雄性器官组织。

这种机制可以让年老的配子体成为雌性的同时,增加雄性配子体的数量,这样既可以保持性别平衡,又可以避免自我繁殖,保持基因的多样性。

赤霉素在性别与生长中发挥重要作用

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二战后的绿色革命中,农业生产和植物培育技术让小麦和稻谷在世界范围内产量猛涨,赤霉素在其中发挥着重要作用。赤霉素是这些作物的生长激素,同时让新的农作物品种的适应性增强,生长周期变短,更加适应天气变化。

赤霉素在二战后的绿色革命中发挥着重要作用,它使得农业生产和植物培育技术让小麦和稻谷在世界范围内。