<p>正如經(jīng)驗(yàn)豐富的園丁所知，西蘭花頭不能正常發(fā)育，在較高溫度下生長(zhǎng)時(shí)會(huì)像花椰菜。</p> <p>&nbsp;</p> <p>一項(xiàng)新的研究確定了為什么西蘭花頭在炎熱時(shí)變得異常的遺傳基礎(chǔ)，提供了對(duì)氣候引起的變暖對(duì)所有作物的影響的深入了解，并為培育耐熱新品種指明了方向。</p> <p>&nbsp;</p> <p>西蘭花在涼爽的早春或夏末種植到秋季時(shí)生長(zhǎng)最好。 研究人員發(fā)現(xiàn)，雖然西蘭花在 61 華氏度的平均溫度下正常生長(zhǎng)，但其冠部在 72 華氏度時(shí)開(kāi)始變形，并在 82 華氏度時(shí)形成密集的花椰菜狀頭部（稱(chēng)為凝乳）。</p> <p>&nbsp;</p> <p>然后，研究人員應(yīng)用了 5-氮雜胞苷，這是一種已知可抑制稱(chēng)為 DNA 甲基化的過(guò)程的化學(xué)物質(zhì)，在該過(guò)程中，甲基 - 一種小分子 - 被添加到 DNA 中。 甲基化是開(kāi)啟和關(guān)閉基因的一種機(jī)制。 在這種情況下，它抑制了正常西蘭花頭部生產(chǎn)所需的一組基因。 當(dāng)施用 5-氮雜胞苷時(shí)，即使在 82 華氏度時(shí)，正常的西蘭花頭也會(huì)生長(zhǎng)，這表明在存在熱的情況下甲基化是導(dǎo)致異常生長(zhǎng)的原因。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;一旦我們更好地理解了這一機(jī)制，我們就應(yīng)該能夠設(shè)計(jì)出開(kāi)發(fā)新生物技術(shù)的方法，一種抑制 DNA 甲基化的分子遺傳學(xué)方法，以便培育出能夠在更溫暖的溫度和更廣闊的地區(qū)生長(zhǎng)的作物，&rdquo;Susheng Gan 說(shuō)。 ，農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)學(xué)院綜合植物科學(xué)學(xué)院植物生物學(xué)系教授，該論文的共同通訊作者于 12 月 22 日發(fā)表在《分子園藝》雜志上。 中國(guó)杭州浙江大學(xué)植物科學(xué)教授陳立平是另一位通訊作者。</p> <p>&nbsp;</p> <p>變暖的溫度會(huì)影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)方面。 花的發(fā)育特別復(fù)雜并且對(duì)溫度敏感，熱量會(huì)降低西蘭花等蔬菜的質(zhì)量和產(chǎn)量，西蘭花的整個(gè)頭狀花序&mdash;&mdash;包括莖、莖、葉和花&mdash;&mdash;都被食用。 雖然還需要更多的研究，但 Gan 認(rèn)為，在更高的溫度下，參與花發(fā)育的基因的 DNA 甲基化可能在所有作物中都得到保存。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在這項(xiàng)研究中，研究人員使用全基因組測(cè)序技術(shù)對(duì)西蘭花植物 (Brassica oleracea) 進(jìn)行了分析，該技術(shù)確定了植物的甲基化組&mdash;&mdash;基因組甲基化發(fā)生的位置&mdash;&mdash;及其轉(zhuǎn)錄組&mdash;&mdash;確定了哪些基因被打開(kāi)。 他們發(fā)現(xiàn)西蘭花的異?；òl(fā)育受一組花發(fā)育停止相關(guān)基因 (FCG) 的調(diào)控。 在華氏 61 度時(shí)，西蘭花頭（它的花蕾）發(fā)育正常。 在 82 華氏度和 72 華氏度的較小程度上，開(kāi)啟 FCG 的遺傳元素的甲基化受到抑制。</p> <p>&nbsp;</p> <p>當(dāng)在較溫暖的溫度下生長(zhǎng)時(shí)，花的發(fā)育會(huì)局限于發(fā)育的早期階段。 因此，在 72 華氏度時(shí)，西蘭花芽被限制在一個(gè)階段，它們看起來(lái)像西蘭花頭和花椰菜凝乳之間的雜交； 在 82 度時(shí)，它們甚至更不發(fā)達(dá)，類(lèi)似于花椰菜狀的凝乳。</p> <p>&nbsp;</p> <p>未來(lái)的研究將研究 FCG 在高溫下 DNA 甲基化背后的機(jī)制。</p> <p>&nbsp;</p> <p>浙江大學(xué)的姚子磊和陸源是該研究的共同第一作者。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀(guān)點(diǎn)。</p> </blockquote>