索尔克研究所 微小的水生植物狼毒，也被称为浮萍，是已知生长最快的植物
信用:Sowjanya Sree/Philomena Chu 狼毒，也被称为浮萍，是已知的生长最快的植物，但这种奇怪的小植物成功的遗传学对科学家来说一直是个谜
现在，由于基因组测序的进步，研究人员正在了解这种植物的独特之处，并在这个过程中发现了植物生物学和生长的一些基本原理
由索尔克研究所的科学家领导的一项多研究者的努力报告了关于植物基因组的新发现，解释了它是如何快速生长的
这项发表在2021年2月《基因组研究》杂志上的研究将帮助科学家理解植物如何在生长和其他功能之间进行权衡，例如扎根和抵御害虫
这项研究对设计全新的植物有所启示，这些植物针对特定功能进行了优化，例如增加碳储存以帮助应对气候变化
该论文的第一作者、索尔克植物分子和细胞生物学实验室的研究教授托德·迈克尔说:“多亏了酵母、细菌和蠕虫等非常简单的生物，科学取得了很大的进步。”
“这里的想法是，我们可以使用像沃尔夫亚这样的绝对最小的植物来理解是什么使植物成为植物的基本工作原理
" 除南极洲外，生长在各大洲淡水中的狼毒看起来像漂浮的绿色小种子，每种植物只有针头大小
它没有根，只有一个叫做复叶的融合茎叶结构
它的繁殖类似于酵母，当子代植物从母代中发芽时
由于倍增时间只有一天，一些专家认为沃尔夫亚可能成为养活地球不断增长的人口的重要蛋白质来源
(它已经在东南亚的部分地区被食用，在那里它被称为海南犬，翻译为“水蛋”
") 为了了解沃尔夫亚基因组中的什么样的适应导致了它的快速生长，研究人员在光/暗周期下种植植物，然后分析它们以确定哪些基因在一天的不同时间是活跃的
(大多数植物的生长受明暗循环的调节，大多数生长发生在早上
) “令人惊讶的是，与其他植物相比，沃尔夫亚受光/暗周期调控的基因数量只有一半，”迈克尔说
“我们认为这就是它增长如此之快的原因
它没有限制它何时能成长的规定
" 研究人员还发现，与植物其他重要行为因素相关的基因，如防御机制和根系生长，并不存在
“这种植物已经失去了大部分它不需要的基因，”迈克尔补充道
“它似乎已经进化到只关注不受控制的快速增长
" “关于沃尔夫亚基因组的数据可以为植物如何发展它们的身体计划和它们如何生长之间的相互作用提供重要的见解，”HHMI研究员和约瑟夫·埃克教授说，他也是索尔克基因组分析实验室的主任和该论文的合著者
“这种植物有望成为研究植物行为核心特征的新实验室模型，包括基因如何对不同的生物活动做出贡献
" 迈克尔实验室的一个重点是学习如何从头开始开发新的植物，这样它们就可以针对特定的行为进行优化
目前的研究扩展了基础植物生物学的知识，并为改进作物和农业提供了潜力
通过使植物能够更好地将大气中的碳储存在根部，科学家可以优化植物来帮助应对气候变化的威胁，这是索尔克的利用植物倡议所倡导的一种方法
迈克尔计划继续研究沃尔夫亚，通过使用这种简化的植物来理解控制命运的网络，从而了解更多关于植物发育的基因组结构
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