植物界的“小白鼠” 拟南芥:小白鼠

本年7月24日，问天试验舱升空后，一封封“太空快递”抵达空间站小白鼠。问天舱带到空间站的植物有两种：水稻和拟南芥。水稻大伙儿都了解，今日，认识一下拟南芥。

具有四个白色花瓣

近亲是油菜花

在《我国植物志》上，拟南芥叫“鼠耳芥”，是从其英文名字mouseearcress翻译而来，“拟南芥”一名，则是对其属名Arabidopsis的直译小白鼠。

拟南芥，你不必定听说过，但你必定见过它的近亲油菜花小白鼠。

想象一下，你眼前的油菜花具有孙悟空的神通会缩小，也会变色，它一个劲地变小、再变小，直到变得和咱们春天里吃的荠荠菜一般巨细白鼠。然后，再把油菜花花瓣的金黄色变成白色——这大约便是拟南芥的容貌了。

拟南芥和油菜花同属十字花科植物，它们的花朵，都具有四个花瓣，四枚花瓣，十字形两两相对，围绕在花蕊身旁，数朵十字小花，又以总状花序集合小白鼠。油菜花金黄，拟南芥花朵皎白；一个大点，一个是小不点。从体量上看，就像爷爷和孙孙。它们也都具有细长的轻轻向上曲折的荚果，老练时开裂，弹射出里边摆放得齐齐整整的细微种子。

可以食用

更适合做科学研讨试验

和十字花科的其他植物白菜、油菜、荠荠菜相同，拟南芥也是可以食用的小白鼠。

不过，拟南芥最重要的用处，是充任植物界的小白鼠，在科学家的眼里，没有什么植物比拟南芥更适合用来做科学研讨试验了小白鼠。它个头低矮、成长敏捷、种子多，并且可以自花授粉。

个头低矮，身高2030厘米，适应性强，这些特色，使得拟南芥很方便在试验室里进行培养栽培小白鼠。到目前为止，它也是最适合在太空舱内进行耕种繁育操作的植物，从相关报导中得知，一个餐盘巨细的托盘上，可以放24个拟南芥小花盆。

一年可以繁衍多代

大大进步小白鼠了试验功率

拟南芥是草木的代表，是第一种取得基因组测序的植物，不仅在国际空间站栽培，它还登上过月球小白鼠。科学家把它在太空里的生计规则研讨透彻后，就可以培养出适合在太空栽培的粮食作物，为人类移民月球、移民火星栽培粮食和其他植物，供给名贵阅历。

拟南芥成长敏捷，生命周期短，短短6周的时刻，就能完结“从种子到种子”的繁衍周期小白鼠。在遗传育种的研讨中，会很多运用到杂交技能，每次试验都需阅历一个完好的植物繁衍周期。拟南芥一年可以繁衍多代，大大进步了试验功率——耕种1个月后，就可开花，再过半个月，就能收到它的种子；繁衍期的拟南芥每次都能产出数千枚种子，子孙数量多，利于后期的计算分析；自花授粉，则意味着拟南芥的基因是高度纯合的，很好地确保了基因的安稳遗传。

最重要的是，拟南芥的基因组小，其基因组大约为1.35亿碱基对和5对染色体小白鼠。比照一下，人类有32亿碱基对、23对染色体。

隔代遗传和人类类似

已应用到癌症等疾病研讨方面

研讨还发现，拟南芥的隔代遗传，和人类十分类似，现已应用到癌症和神经等疾病的研讨方面，用理化要素处理突变率很高，简单取得各种代谢功用的缺点型，且简单对其进行生活力记载小白鼠。

正是以上特色，让外观不甚起眼的拟南芥，成为生物学和遗传学试验的常驻嘉宾，成为科学家最喜欢的形式植物小白鼠。

就像小白鼠试验的定论可以外推到人类身上相同，在拟南芥中找到的基因，简直都可以在其他植物身上找到同源基因小白鼠。比如，经过拟南芥，人类知道了植物怎样分化出各种器官，花粉怎么萌生，卵细胞怎么受精，等等，也知道了植物怎么感知光照、感知环境、感知病虫害，以及怎么使用植物激素传导信息来调集体内的相应机制去处理、去应对……了解了拟南芥的隐秘，也就了解了与咱们休戚相关的农作物以及其他植物的隐秘。

有人甚至经过挑选计算已宣布的科研论文，选出了拟南芥身上最受欢迎的20个基因，这20个“最热基因”，参加了植物成长进程里许多要害的行为：开花、防御反响、成长素运送、光形状与光受体的构建，植物信号调理和干细胞调控，等等小白鼠。

能听到害虫撕咬叶片的声响

意味着植物真的有听觉

有意思的是，瑞典的科学家在试验中发现，拟南芥在遭受害虫吸食的时分，会组成毒从来驱逐害虫小白鼠。当然，这不是特例，简直一切的植物在遭受虫咬的时分，都会发生这样的应激反响，还会向周围的街坊“打电话”奉告敌情，以便大伙儿赶快建立起驱虫机制。这个试验的特别之处，在于科学家把害虫咬食叶片的声响录了下来，然后播映给拟南芥听。科学家发现，拟南芥听到这可怕声响的时分，它体内的毒素水平也明显上升了。而播映类似于泉流叮咚甚至劲爆迪斯科给拟南芥听时，它是无动于衷的——拟南芥居然能听到害虫撕咬叶片的声响，这意味着植物真的有听觉。

小小的拟南芥，也曾经是处理国民口粮问题的大功臣小白鼠。这是由于，水稻抗旱才能的增强，得益于在拟南芥身体内取得的一种突变体hrdD，这种功用基因，被科学家表达在水稻中，完成了水稻根系锁水、下降蒸发，进步光合功率等成效。成善于西北地区干旱缺水的水稻，因而取得了可以抗干旱和抗高盐环境的才能，处理了其时我国水资源缺少的问题，终究让更多的人都吃饱了肚子。 祁云枝/文 /图