它們可以像小開(kāi)口一樣打開(kāi)和關(guān)閉：通過(guò)所謂的氣孔，植物調(diào)節(jié)對(duì)生長(zhǎng)很重要的氣體交換。研究人員現(xiàn)在已經(jīng)研究了一種被稱為草的著名呼吸系統(tǒng)的遺傳基礎(chǔ)。事實(shí)證明，他們的氣孔概念并不負(fù)責(zé)任何特定的遺傳因素——這個(gè)系統(tǒng)似乎只是一個(gè)“廉價(jià)”的組合。研究人員表示，對(duì)牧草專利的深入了解可能有助于提高產(chǎn)量。
氣孔對(duì)植物的生長(zhǎng)至關(guān)重要：空氣中的二氧化碳通過(guò)微小的氣孔進(jìn)入組織，在那里作為光合作用的來(lái)源，植物通過(guò)這些氣孔形成含碳化合物。此外，植物通過(guò)氣孔調(diào)節(jié)其水分平衡：它們被打開(kāi)，水蒸氣被排出，水蒸氣被提供在植物的上部區(qū)域，從而允許營(yíng)養(yǎng)汁從根部隨后流動(dòng)的真空。另一方面，如果缺水嚴(yán)重，氣孔關(guān)閉，水分損失有限。
微小的毛孔具有全球重要性。
植物的重要功能是最終的氣孔系統(tǒng)，具有全球重要性：大氣中超過(guò)30%的二氧化碳總量通過(guò)每年的氣孔，研究人員強(qiáng)調(diào)斯坦福大學(xué)的多米尼克貝格曼(Dominic Begemann)。水的重要性同樣重要：毛孔每年釋放的水蒸氣是現(xiàn)在大氣的兩倍。
氣孔的基本功能原理在所有植物中都是一樣的：兩個(gè)細(xì)胞之間形成一個(gè)可以打開(kāi)或關(guān)閉的間隙。然而，有不同的版本：在大多數(shù)植物中，保衛(wèi)細(xì)胞是腎形的。草，包括許多農(nóng)作物，如水稻、玉米和小麥，形狀像啞鈴。此外，氣孔在莖上成排排列——相反，它們隨機(jī)分布在葉表面的其他植物上。根據(jù)以前的研究，已知草系統(tǒng)對(duì)于吸收二氧化碳特別有效，同時(shí)避免了過(guò)多的水分損失。一個(gè)人懷疑
繼承的巧妙實(shí)現(xiàn)
以往關(guān)于氣孔系統(tǒng)遺傳基礎(chǔ)的知識(shí)大多來(lái)自于模式植物擬南芥的研究。它是卷心菜的親戚——它有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的腎形氣孔系統(tǒng)。伯格曼和他的同事們現(xiàn)在第一次有目的地探索草的特殊氣孔背后的遺傳概念的發(fā)展。作為一個(gè)模型，他們使用了短柄草。
通過(guò)基因工程，他們獲得了對(duì)基因和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的見(jiàn)解，這些基因和調(diào)節(jié)系統(tǒng)負(fù)責(zé)草中氣孔的數(shù)量、分布和形狀。令人驚訝的是，它表明草甚至沒(méi)有獨(dú)特的氣孔基因——它們使用與其他植物相同的遺傳物質(zhì)，但方式有所改變：這些成分導(dǎo)致了以禾本科為代表的高效呼吸系統(tǒng)的特殊組合，這解釋了博格曼和他的同事。
根據(jù)研究人員的研究，這一發(fā)現(xiàn)可能被用于植物育種：“我們現(xiàn)在有了代表一般氣孔試劑盒的遺傳因素，”博格曼說(shuō)?！爸参镲@然使用相同的基本成分，但它們的相互作用是不同的。從科學(xué)的角度來(lái)看，這不僅有趣，而且你還可以利用這些結(jié)果來(lái)改善草的生長(zhǎng)，作為食物或燃料的供應(yīng)，”這位科學(xué)家說(shuō)。
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