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植物為何在光線不足時快速向上生長？ 已有1人參與
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當植物以高密度種植時，它們會感知到紅光輻射量相對其它波長光的減少。這時，植物可以讓莖伸長和葉片移動避免遮光，這種現(xiàn)象稱之為避蔭綜合癥（SAS）。這種光照的變化起著競爭作用，刺激植物開花結種。但是導致植物莖徒長，葉面積減小，生物量和產(chǎn)量降低。為了揭開這個過程背后的生物學機制，荷蘭等國的科學家研究了擴展素和木葡聚糖內糖基轉移酶/水解酶（XTH）相關的光調控現(xiàn)象。 2010年8月，Sasidharan等科學家研究了擬南芥避蔭期間的關鍵蛋白和光調控現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)細胞壁的調節(jié)機制促進葉柄的伸長反應。避蔭期間擬南芥對低的紅光-遠紅光和綠光表現(xiàn)出典型的避蔭特征：葉柄伸長和葉片偏向下生長。使用非損傷微測技術測定了非質體的質子流速（H+ flux），綠光遮光處理葉柄后質子流在幾分鐘內快速地外流到非質體中，而白光沒有這種明顯的反應。非質體的酸化為細胞壁調節(jié)蛋白如擴展素和XTHs的活化提供了酸性環(huán)境。紅光-遠紅光正調控5個XTH基因(XTH9, -15, -16, -17, and -19)，后四個基因和XTH22對綠光遮光表現(xiàn)出顯著的上調反應。 這項研究說明擬南芥能夠清楚地區(qū)分不同類型的光信號，且對他們的反應不同，同時影響XTH的活性。非質體在綠光條件下的快速酸化為細胞壁的伸長和擴展提供了有利的環(huán)境，這為人們理解在叢林或者高密度種植的田地中植物為何快速向上生長提供了合理的解釋。 ![\"植物為何在光線不足時快速向上生長](\"https://muchongimg.xmcimg.com/data/bcs/2016/0127/w73h4332357_1453897051_448.jpg#opennewwindow\") 圖注：擬南芥葉柄夾角對遮光信號的反應。擬南芥葉柄非質體對綠光遮光的反應，綠光導致質子外流，質外體酸化。 關鍵詞：擴展素(expansins); xyloglucan endotransglucosylase/hydrolases (XTHs)木葡聚糖內糖基轉移酶/水解酶; 非損傷微測技術(MIFE). 參考文獻：Sasidharan R, et al. Plant Physiology, 2010, 154: 978–990. 注：非損傷微測技術(NMT)包括：SIET、SVET、SPET、SERIS、SERP、SERE、SRET、MIFE®等。 版權所有，轉載請注明出處！ |
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2樓2016-01-28 10:00:02
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