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      當(dāng)植物競爭時 更多基因開啟
      
			
      
				2018-12-28 11:07:46
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      有些人前往加州北部尋找葡萄酒。然而，密歇根州立大學(xué)植物生物學(xué)家馬倫弗里森因為三葉草而前往金州。在生態(tài)學(xué)期刊的特刊中，從三葉草補(bǔ)丁中學(xué)到的植物多樣性和競爭的教訓(xùn)可以揭開全球植物相互作用的秘密。弗里森說：“三葉草如何組裝這樣多樣化的社區(qū)有一些特別之處。他們競爭，但由于共同的祖先，他們有許多共同特征。” “本土加利福尼亞三葉草代表了一種了解近親之間競爭性互動的特殊系統(tǒng)。我們希望在它們?nèi)肯е傲私馑鼈兊亩鄻踊^程。”
      

      當(dāng)植物競爭時 更多基因開啟
      

      這些特殊的三葉草片位于加利福尼亞州北部的一些山丘上。弗里森的補(bǔ)丁位于博德加海洋實驗室保護(hù)區(qū)，由加州大學(xué)戴維斯分校經(jīng)營，該大學(xué)擁有多樣化的三葉草社區(qū)。
      

      自2014年以來，F(xiàn)riesen一直與加州大學(xué)戴維斯分校的Sharon Strauss合作，為他們的社交能力揭開秘密。弗里森承認(rèn)，實驗開始時只是一次全基因組的“釣魚之旅”。該團(tuán)隊的主要作者是MSU博士后研究員Alan Bowsher，他收集了來自不同競爭對手的三葉草(Trifolium fucatum)樣本，并篩選了數(shù)千種基因 - 確切地說是26,000種基因。
      

      不過，這次旅行取得了獎杯。單一基因UDP-葡萄糖黃酮類3-O-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶使這次探險變得有價值。就像所有的獎杯魚一樣，捕獲物記錄著一張照片 - 實際上是一張圖。
      

      “這是一條非常有趣的'魚'，是非常重要的信號通路的一部分，”弗里森說。“它也是一種類黃酮，參與許多植物相互作用，包括與固氮細(xì)菌相關(guān)的那些。當(dāng)植物與其他植物種類競爭時，基因的水平上升，當(dāng)被同一植物的成員包圍時，基因水平下降。”
      

      它在與植物形成關(guān)系中起著關(guān)鍵作用，細(xì)菌可以固定氮，從空氣和土壤中捕獲關(guān)鍵元素，并將其積聚在根瘤中 - 基本上，使自身受精。如果科學(xué)家能夠確定這一過程中涉及的基因和機(jī)制，他們可能會找到減少用于種植作物的人造肥料量的方法。
      

      弗里森說：“過去的研究主要集中在個體植物上，但很少有人專注于植物競爭，研究所有表達(dá)的基因的整體，以及這些相互作用過程中的轉(zhuǎn)錄組學(xué)反應(yīng)。” “然而科學(xué)家和農(nóng)民都意識到這些相互作用;這反映在知道旋轉(zhuǎn)作物，確定植物行之間的距離以及其他植物附近種植作物的距離上是有益的。”
      

      然而，這是在特定植物相互作用中解決轉(zhuǎn)錄組學(xué)反應(yīng)的首批研究之一。它類似于聽植物，但在基因水平上這樣做。該團(tuán)隊傾聽并注意到所使用的途徑，觀察植物的身體語言，以及他們與朋友和競爭對手的反應(yīng)。
      

      另一個新的結(jié)果涉及基因的相關(guān)性。使“大魚”基因如此突出的原因在于，對不同類型的競爭對手做出反應(yīng)的所有其他基因都?xì)w為一類。該團(tuán)隊最初認(rèn)為這些基因遍布各處。但基本上，他們的反應(yīng)方式相同。
      

      “從某種意義上說，我們看到這個基因?qū)︵従拥纳矸萦胁煌姆磻?yīng)：在與不同物種的競爭中表達(dá)增加，在同一物種中表達(dá)較低，”弗里森說。“競爭以可比較的方式運(yùn)作。增加的表達(dá)也與增長增長有關(guān)，盡管現(xiàn)在開始找出原因為時尚早。”
      

      另一個發(fā)現(xiàn)涉及兩個競爭植物。每個人在他們居住的土壤中都有一個優(yōu)選的鐵含量。然而，一家工廠僅僅因為它感覺到其競爭對手就在附近而開啟了它的鐵轉(zhuǎn)運(yùn)基因。
      

      弗里森說：“就像是在說，'如果你在這里，你必須處于更好的土地，我必須處于低鐵區(qū)。' “那邊肯定會有一些很酷的東西。”
      
			

			
        
      
			
      
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