不同豆类的豆荚
由德国杜塞尔多夫海因里希•海涅大学（HHU）生物学家领导的一个国际研究小组，研究了果实生长与种子形成间是如何相互协调的，并对其背后的遗传机制做出解释。这项研究发表在最新一期的《当代生物学》杂志上。
如果你打开一个豌豆荚，你会发现其中所有豌豆都一样大，它们之间的间距也一样。这条规律还适用于菜豆、荷花豆、大豆以及其它部分豆类。
在HHU发育遗传学研究所的Rüdiger Simon教授的带领下，来自德国、澳大利亚、日本、美国和意大利的研究人员分析了这一现象背后的遗传机制。研究组使用不同的野生拟南芥品种来检测胚珠(受精后形成种子的原基)和豆荚生长背后发生的遗传过程。
拟南芥（Arabidopsis thaliana）是生物学研究中的常用植物，研究了采用来自不同地区的野生品种。
Simon教授解释道:“每一粒种子都要互相竞争，夺取营养。为了确保每一粒种子都能得到等量的营养并良好发育，种子在荚果中尽可能均匀地分布非常重要。”
在不同的野生拟南芥品种中，果实大小和种子数量存在很大的差异。然而，研究人员还发现了一种统一的遗传机制可以不受环境因素（如温度）的影响，控制种子在豆荚中的位置。
研究小组证实，种子的形成受精确位置的几个信号通路控制。这些信号通路由EPFL家族的小分子的分泌肽激活。这些肽在细胞表面接受ERECTA家族的受体检测。其中一种名为EPFL2的肽形成于正在发育的胚珠之间，可以调节种子的间距。
而在EPFL2缺失处，研究人员发现了不规则的间隔。这种不规则间隔意味着相邻种子对营养的竞争更激烈，甚至可能造成胚珠孪生（通常导致两个胚珠都不能完全发育）。
EPFL2和与之密切相关的EPFL9（另一种肽）也控制着果实的发育。因此，种子的形成与豆荚的生长密切相关。
论文第一作者Nozomi Kawamoto博士还强调了该研究的另一观点：“这些调控荚果大小和种子间距的信号物质和受体，也调控叶片气孔的间距和锯齿状叶片的微结构，而气孔是植物用来进行气体交换的结构。”
科界原创
编译：攀汗
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源： 《当代生物学》
期刊编号： 0960-9822
原文链接：
https://phys.org/news/2020-09-regular-seed-spacing.html
版权声明：本文由科界平台原创编译，中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。转载请注明来源科技工作者之家—科界App。
