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美英学者揭示植物生长秘密 植物怎么会知道要让花朵朝向太阳，让幼芽向上生长，让根系向下生长，让果实长得 诱人食欲？ 　　长久以来，搞清楚植物如何根据光照与地心引力的影响，进行细胞的分裂与生长的 化学与遗传机制一直是困扰着学者们的一大难题。 　　最近一期的英国科学杂志《自然（Nature）》同时刊登了两篇关于此类问题的文章。一 篇来自美国印第安纳大学由马克·埃斯特尔（Mark Estelle）领导的研究小组，另一篇来自 英国约克大学由奥托兰·里瑟（Ottoline Leyser）领导的研究小组。这两个研究小组相互独 立，却取得了相同的研究成果。 　　这两篇文章中，都清楚地阐明，要靠阳光与地心引力的双重作用才能被释放出来的 植物生长激素（auxin）与一种名为 TIR1的蛋白质一起，可以激活植物的生长基因。 　　这项发现为人们探求植物的生长之谜开辟了一条新的途径。利用这条途径，人们可能 更多地揭示出植物的生长秘密，改善农作物的栽种方式，从而收获到更多更好的农产品。 　　美国芝加哥大学的植物学家马拉米（Jocelyn Malamy）给予这项发现以很高的评价， 他说，这是多年以来人们在植物学方面最重要的发现。这两篇文章向前迈了一大步，让很 多植物学家感到了震惊。同时，这项发现必将为今后的植物学发展产生重要影响。 　　查尔斯·达尔文曾于 1880年在他的著作《植物运动的能量（The Power of Movem ent in Plants）》中，推测了植物生长激素的存在。但直到上个实际 20年代荷兰科学家真正发现了 植物生长激素后，一直没有人能够阐明这种物质是如何激发植物开始生长的。 　　为了解决这个问题，美国印第安纳大学的埃斯特尔已经付出了 20 年的努力。最后，他 在研究试验植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）的基因突变中，发现了症结所在。作为一种 专门的试验植物，科学家们已经确定了拟南芥体内所有基因的功能。 　　4年前，埃斯特尔与他的研究团队找到了 TIR1蛋白。现在，他们终于成功地发现了这 种蛋白与生长激素结合后，可以释放出一种化学物质，激发植物控制细胞生长的基因， 使植物开始生长。 　　研究人员现已搞清了生长激素在植物整个生命周期中的作用。生长激素一般产生于植 物生长最快的茎尖，并可以通过输导组织传输到其他组织和器官。根尖由于也属于分生组 织，不但自身能够产生生长激素，还能够得到茎尖所产生的生长激素。 　　生长激素产生后，进入细胞与 TIR1蛋白相结合，这种结合后的产物可以除去锁住控 制细胞生长基因的蛋白，从而激发这个基因发挥作用。待激发植物生长的目的达到后，生 长激素与 TIR1蛋白的结合物就会与基因分离，并被降解。同时，用于锁住基因的蛋白又 会产生，并锁住细胞生长基因，以免细胞无限生长。 　　虽然目前对植物的生长机制有了新的认识，生长激素对植物学家来说，仍然是一大 谜团。这种物质除了激发植物生长外，还有很多其他作用，而这些作用的机制还不为人们 所知。 　　美国密歇根大学植物激素专家、美国科学院院士汉斯·肯德（Hans Kende）认为，这项 发现应该算是植物生理的核心机制，必将对人们今后理解植物的各种生理表现产生重要 影响。目前，这个发现对人们所进行的植物基因改造等活动还不能产生直接影响，人们还 不能利用这个发现提高植物的产量。但是，可以肯定，这个发现的影响是不可限量的。 　　埃斯特尔和他的同事坚信，他们的新发现可以大幅度改善农作物的表现，使全人类 受益。在他看来，人们对植物生长机制了解得越多，就有越多的机会调控植物的生长，并 开发出更多的基因改造手段。 　　当然，这也会让那些转基因植物的反对者更加担心，人们掌握的转基因手段更多， 培育出的转基因植物也就更多，造成基因污染的可能性就会更大。 　　植物学家们早已熟知了植物的生长方式，新的发现只是更为确切地对这些生长方式 进行了解释。比如说花，花朵朝向太阳的运动不过是植物根据太阳的方位，通过调控生长 激素在花梗某些部位细胞停止作用和在某些部位细胞开始发挥作用而实现的。比如说，太 阳在左边，植物会调控右边细胞中的生长激素发挥作用，让右边的细胞开始生长，使花 朵转向左边。随着太阳方位的改变，不同细胞中的生长激素受到不同的调控，从而使花朵 随着太阳方位的改变而运动。 　　生长激素给人们留下的疑问还很多，比如，为什么大剂量的生长激素会杀死阔叶杂 草，而对禾本科的杂草却不会造成任何伤害？现在广泛使用的除草剂－2,4D就是根据这 一原理而人工合成的。 　　埃斯特尔表示，植物的生长是个非常复杂的过程，虽然他们已经在这方面取得了重 大进展，但还远远没有揭示事实的全部。