菠萝为何耐旱？
奇趣生物 英国《自然·遗传学》上一篇报告称，美国伊利诺伊大学的研究团队破译了一种菠萝的基因组，分析出景天科代表菠萝耐旱的原因——它们的基因组中有可以调控其光合作用的基因，让植物可根据昼夜变化来调整自己的新陈代谢。 研究小组的研究发现，菠萝基因组中，控制其光合作用的基因会受到菠萝的生物钟基因调控，让植物能根据昼夜变化来调整自己的新陈代谢活动。即菠萝的光合作用机制能随着昼夜差别而调整：白天，叶子上的气孔会关闭，减少水分流失；晚上，气孔才会重新打开，吸收并固定二氧化碳。 光合作用把太阳能转化为化学能，是一系列复杂代谢反应的总和。了解不同类型光合作用的演变，有助于研发重要作物的高产、耐旱品种。不同植物有着不同类型的光合作用机制。菠萝与香蕉、芦荟、仙人掌一样，其光合作用机制相对特殊，名为“景天酸代谢（CAM）”。另外还有两种光合作用机制，分别名为“碳3”和“碳4”，分别对应于小麦、水稻、大豆、烟草和棉花等植物以及玉米、甘蔗和高粱等植物。研究发现，在生长过程中，CAM光合作用的植物只需要“碳3”光合作用植物用水量的五分之一，因此它们能在更干旱、贫瘠的土地上生长。 该研究应该也可以说明，为何大多数景天科植物都十分耐旱。 根据基因分析显示，菠萝与高粱、水稻等禾本科植物有着共同的祖先。许多植物在进化过程中都经历了基因组的多次复制“加倍”，而菠萝在其进化史中有两次“全基因组复制”，比一些禾本科植物刚好少了一次“全基因组复制”。因此，菠萝成了研究一些谷类作物的最好的对照植物。研究人员认为：“全球范围内，干旱是多数情况下导致作物减产的原因。所以，理解植物进化、得以在缺水环境下生存的机制，对于借助遗传工程手段赋予作物以耐旱性能而言至关重要。” （CC） |
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