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梅花魅力知多少?
我国是世界梅花起源之地和栽培中心,迄今已有3000多年的历史。梅花以其花香浓郁、花期早等特性,居中国十大名花之首,而且在我国文化中还呈现出独特的魅力,并被当作“国花”。
例如在我国历代诗词歌赋等文学作品中,梅花的魅力就得到了深刻的发掘。如宋代诗人王安石《梅花》中“墙角数枝梅,凌寒独自开”的诗句,就展现了梅花不惧严寒、挑战逆境的魅力;宋代词人陆游《卜算子·咏梅》中“零落成泥碾作尘,只有香如故”的词句,就展现了梅花香气悠长的魅力;宋代诗人卢梅坡《雪梅》中“梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香”的诗句,就展现了梅花色彩和香气的魅力;伟人毛泽东《卜算子·咏梅》中“俏也不争春,只把春来报”的词句,就展现了梅花谦逊的人文品质魅力……当然,梅花在我国绘画、摄影、歌曲等多种艺术作品中,其魅力也有非常精彩的展示。
人们爱梅花,所以更爱栽培梅花,但对梅花独特品质背后的生物秘密,却一直未能深刻揭秘。如梅花为什么会开在百花之前,在雪中绽放?为什么能在贫瘠的土地上生长?它的花香为什么那么独特……
因何傲雪因何香?
为了破解梅花的这一系列谜团,我国北京林业大学的一个研究小组,选取了西藏的野生梅花进行基因组测序,因为西藏是梅花的发源地。研究小组对梅花基因组进行了全面的确认和解密,并绘制完成了首张梅花全基因组精细图谱。有了梅花基因图谱,许多关于梅花的谜团都可以从基因角度找到谜底了。
例如说,梅花为何能“凌寒独自开”呢?原来,在梅花基因组中,有6个串联重复的DAM基因,这些基因对提早解除梅花休眠期并率先开花,发挥了关键作用。这些基因和梅花的CBF抗寒基因紧密结合,使得梅花具有了抗寒的本领,同时它们还能指挥合成一种生物酶,这种生物酶能促使梅花绽放花蕾。
那么梅花的芳香又是来自哪里呢?研究小组发现,能直接催化生成梅花花香的重要成分乙酸苯甲酯的基因,是BEAT基因。这种基因总数为36个,且其中12个呈现出集中串联在一起并重复分布的组合样式。研究小组据此认为,这种组合样式不但增加了制造梅花香味的物质——乙酸苯甲酯的含量,还造就了梅花香的清幽和持续,因而使得梅花香成为一种奇特的暗香。
梅花的身世很传奇
通过对梅花基因的全面研究,研究小组还发现了梅花的传奇身世。
梅花属于蔷薇科植物,该科植物中有许多种我们常见并爱吃的水果,如苹果、梨、桃、李、杏、樱桃、山楂、草莓等。研究证实,梅花的身体内藏有蔷薇科植物的9条共同的祖先基因,它与蔷薇科植物都经历了双子叶植物所共有的基因重复扩展的重大事件,以及随后发生的一次全基因组复制事件,这些重大进化事件的发生,使梅花的祖先获得了重大进化。在这之后,梅花的祖先自身又发生了一次加速进化事件,并从苹果家族的队伍中脱颖而出,成为了独立的一支。不过梅花自从与苹果分道扬镳后,就没有再出现过重大进化事件,所以整体上没有发生大的变化。由此可知,现在的梅花的姿容和暗香气味,与几千万前的它们的老祖先几乎是完全一样的。
让人惊奇的是,虽然梅花在近几千万年间,没有发生重大进化事件,但小的进化事件一直在发生着。如它在适应环境变化的过程中,抗病虫害基因还是在与时俱进的。如其中的一种名叫PR的基因就是“年轻”基因,诞生历史并没有多久,这种基因在调节植物抵御病虫害以及适应外界刺激中一直发挥着重要作用。
科学家认为,对梅花基因的全部破译,不但对培植优良的梅花品种有益,而且对研究和丰富蔷薇科植物的进化历史大有益处。
我国是世界梅花起源之地和栽培中心,迄今已有3000多年的历史。梅花以其花香浓郁、花期早等特性,居中国十大名花之首,而且在我国文化中还呈现出独特的魅力,并被当作“国花”。
例如在我国历代诗词歌赋等文学作品中,梅花的魅力就得到了深刻的发掘。如宋代诗人王安石《梅花》中“墙角数枝梅,凌寒独自开”的诗句,就展现了梅花不惧严寒、挑战逆境的魅力;宋代词人陆游《卜算子·咏梅》中“零落成泥碾作尘,只有香如故”的词句,就展现了梅花香气悠长的魅力;宋代诗人卢梅坡《雪梅》中“梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香”的诗句,就展现了梅花色彩和香气的魅力;伟人毛泽东《卜算子·咏梅》中“俏也不争春,只把春来报”的词句,就展现了梅花谦逊的人文品质魅力……当然,梅花在我国绘画、摄影、歌曲等多种艺术作品中,其魅力也有非常精彩的展示。
人们爱梅花,所以更爱栽培梅花,但对梅花独特品质背后的生物秘密,却一直未能深刻揭秘。如梅花为什么会开在百花之前,在雪中绽放?为什么能在贫瘠的土地上生长?它的花香为什么那么独特……
因何傲雪因何香?
为了破解梅花的这一系列谜团,我国北京林业大学的一个研究小组,选取了西藏的野生梅花进行基因组测序,因为西藏是梅花的发源地。研究小组对梅花基因组进行了全面的确认和解密,并绘制完成了首张梅花全基因组精细图谱。有了梅花基因图谱,许多关于梅花的谜团都可以从基因角度找到谜底了。
例如说,梅花为何能“凌寒独自开”呢?原来,在梅花基因组中,有6个串联重复的DAM基因,这些基因对提早解除梅花休眠期并率先开花,发挥了关键作用。这些基因和梅花的CBF抗寒基因紧密结合,使得梅花具有了抗寒的本领,同时它们还能指挥合成一种生物酶,这种生物酶能促使梅花绽放花蕾。
那么梅花的芳香又是来自哪里呢?研究小组发现,能直接催化生成梅花花香的重要成分乙酸苯甲酯的基因,是BEAT基因。这种基因总数为36个,且其中12个呈现出集中串联在一起并重复分布的组合样式。研究小组据此认为,这种组合样式不但增加了制造梅花香味的物质——乙酸苯甲酯的含量,还造就了梅花香的清幽和持续,因而使得梅花香成为一种奇特的暗香。
梅花的身世很传奇
通过对梅花基因的全面研究,研究小组还发现了梅花的传奇身世。
梅花属于蔷薇科植物,该科植物中有许多种我们常见并爱吃的水果,如苹果、梨、桃、李、杏、樱桃、山楂、草莓等。研究证实,梅花的身体内藏有蔷薇科植物的9条共同的祖先基因,它与蔷薇科植物都经历了双子叶植物所共有的基因重复扩展的重大事件,以及随后发生的一次全基因组复制事件,这些重大进化事件的发生,使梅花的祖先获得了重大进化。在这之后,梅花的祖先自身又发生了一次加速进化事件,并从苹果家族的队伍中脱颖而出,成为了独立的一支。不过梅花自从与苹果分道扬镳后,就没有再出现过重大进化事件,所以整体上没有发生大的变化。由此可知,现在的梅花的姿容和暗香气味,与几千万前的它们的老祖先几乎是完全一样的。
让人惊奇的是,虽然梅花在近几千万年间,没有发生重大进化事件,但小的进化事件一直在发生着。如它在适应环境变化的过程中,抗病虫害基因还是在与时俱进的。如其中的一种名叫PR的基因就是“年轻”基因,诞生历史并没有多久,这种基因在调节植物抵御病虫害以及适应外界刺激中一直发挥着重要作用。
科学家认为,对梅花基因的全部破译,不但对培植优良的梅花品种有益,而且对研究和丰富蔷薇科植物的进化历史大有益处。