浙江科学家发现,植物想不想开花,由自己决定

潮新闻 记者 林辰辰 通讯员 张弛2025-04-04 10:15全网传播量1万
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01植物开花机制复杂,西湖大学实验室深入研究。植物开花前设重重机制防过早绽放,特别是越冬植物需经历寒冷才绽放。
02FLC基因在植物开花中起“刹车”作用,表达量高低决定开花时间。春化过程即经历低温考验,解除开花“封印”。
03FRIGIDA蛋白为FLC上游激活因子,低温下不降解反凝聚,适应温度波动。此前学界认为低温致其降解,朱盼研究推翻此结论。
04植物有多种机制感知温度,朱盼计划进一步探索生命信号传递。植物虽无法移动、说话、无大脑,但以身体与世界互动,如“看”光、“嗅”气味、“听”信号。
05FLC不仅关乎抑制开花,还涉及种子萌发、植物抗病等。大自然复杂多变,反对绝对阐释。
以上内容由传播大模型和DeepSeek生成,仅供参考

今年春天,江南的花儿可不容易。陡升陡降的气温,没来由的风雨,让桂花、樱花、桃花等等不知“该开还是不该开”。

植物开花,究竟是什么机制?在西湖大学,有个植物开花与适应性实验室。每次面对鲜花,科研工作者们都要一步步解读花语,帮助人类更好地利用植物开花机制,提高农作物的产量。

植物开花与适应性实验室特聘研究员朱盼在花房

很少有人知道,植物开花前,设置了重重机制,防止自己过早开花。特别是对于越冬植物而言,必须经历寒冷,才允许自己绽放。

“身为动物,我们与植物如此不同,它们的世界堪称魔法世界。但又是,身为生命,我们拥有共同的法则。了解的越多,就越敬畏自然。”实验室特聘研究员朱介绍。

大自然是如何设计这套复杂机制的?

朱盼研究的一个重点,是FLC (Flowering Locus C)。它是植物生长中的一个基因,在植物开花过程中扮演着“刹车”的角色。当FLC 表达量高时,植物的开花时间就会推迟;而当FLC 表达量低时,植物则会更早地开花。

这无异于,魔法世界的封印。

如何才能解除封印?答案正是经历低温严寒的考验。这个过程也叫春化,在大自然的词典里,春化的题中之意,正是寒冷。中国人的老话,梅花香自苦寒来。

春化过程前,植物专心在营养生长阶段,如同一个孩子在长身体,为春天做准备。而开花,这已经是生殖生长阶段,所谓的花事,其实是生命进入了延续下一代的准备阶段。

问题是,植物怎么能感受到温度呢?

英国约翰英纳斯中心的试验田

此外,FLC 还有一个上游的激活因子——FRIGIDA蛋白,FRIGIDA蛋白可以激活FLC 发挥作用,这相当于一把启动钥匙,是FLC 想要抑制植物开花的某种“前提条件”。

在朱盼研究之前,学界认为低温会导致FRIGIDA蛋白降解,但朱盼的研究推翻了这个结论。自然比我们想象的更复杂,也更聪明。

经过层层实验研究发现,FRIGIDA 蛋白在低温下没有降解,他们凝聚在了一起,不再靠近FLC,等温度回升,他们又释放出来,继续激活FLC。

这就很灵活,可以适应秋冬季节的温度波动变化,想想杭州过山车般的天气吧。而之前学界为什么有不同结论,是因为过量表达FRIGIDA蛋白,会导致低温时FRIGIDA蛋白总量“看起来”比常温时下降了。你看,研究基因功能还得遵循它在植物中的天然状态。

因此,面对自然,你得小心翼翼。

植物有着多重机制来感知温度,而目前我们只了解了其中一点点。

加入西湖大学后,朱盼和团队抓紧建设自己的“花房”。在她的研究计划里,会进一步探索在植物的身体里,如何传递着这些生命的信号。

无法移动,不会说话,没有大脑,但植物是用自己的身体和世界在互动。它们也会“看”,感受光线,并且以光为食物。它们也会“嗅”,察觉气味分子。它们也会“听”,相互传递信号。

它们,也会“想”——比如,决定何时开花。

经过长达数年的调查,朱盼和合作者鉴定到了引起FLC 表达水平定量变化的关键要素。

你可以想象,在植物的身体里,FLC 像是一本交响乐乐谱,一个音符的差异,可以让演奏家决定,从哪里开始演奏它,从而产生完全不同的音乐。更惊奇的是,近年来的研究发现,FLC 不仅仅关乎抑制开花,还关乎到种子萌发、植物抗病等等方面。大自然不是单向街,它有一种反对绝对阐释的本领。

终究,大自然读它千遍也不厌倦,如同阅读春天里的一朵花。

朱盼实验室的拟南芥,是经典的模式植物,被称为植物界的小白鼠

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最新评论(3)
艾米读书 · 2025-04-05 10:15 · 浙江杭州回复
怪不得我养的花不开
潮客Jzh · 2025-04-05 01:50 · 浙江丽水回复
提高农作物的产量
轩轩再启航 · 2025-04-04 12:28 · 浙江杭州回复
解读大自然花开的密码,更加揭秘植物更多生态规律!对植物学家来说,花开不仅是一种自然美,更加是一种农业研究的幸福