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放大字体  缩小字体 发布日期:2019-11-03 13:47  浏览次数:0
摘 要:斯泰伦博斯大学(su)的植物学家们更进一步揭开了开普花地区非凡的生物多样性水平的神秘面纱。迄今为止,这种显著的多样性至少有
 斯泰伦博斯大学(su)的植物学家们更进一步揭开了开普花地区非凡的生物多样性水平的神秘面纱。
 
迄今为止,这种显著的多样性至少有一部分归因于植物适应微生态位的能力,这些微生态位是由稳定的古气候、可靠的冬季降雨量、地理梯度和不同的土壤类型等因素造成的。
 
现在,来自苏的植物学和动物学系的植物学家们发现了证据,证明最大的海角植物属奥沙利氏菌(oxalis)与细菌属bacillus形成了独特的联系,帮助它从空气中固定氮,并完成非凡的发芽壮举。
 
此外,他们还证明,芽孢杆菌与这种共生关系结合得如此紧密,甚至可以从母株遗传到种子。标题为“固氮细菌和酢浆草——垂直遗传细菌共生的证据”。
 
苏南非洲草酸研究的权威专家、作者之一Léanne Dreyer教授说,这是第一个关于内生细菌垂直遗传系统的报告。
 
开普敦以世界上种类最多的植物区系而闻名,共有20科2100种植物,但导致这种显著多样性的因素仍不清楚。如果考虑到这种多样性发生在一个测量全球最低氮和磷水平的环境中,那么这种多样性就更加显著。
 
这种共生关系是如何运作的?
 
从以前的工作中,德雷尔的研究小组确定,60%的草酸物种有顽拗的种子。这意味着它们不能忍受干燥,必须在脱落后立即发芽。
 
但在这些物种中,更为独特的是逆萌发的发生率,即种子叶和第一片叶在最初的24到48小时内展开,没有任何胚根或根的支持。
 
德莱尔的一位研究生米歇尔·乔斯特博士正是在试图找出这种非凡的发芽壮举的过程中,在6种草酸植物的营养器官和生殖器官中发现了细菌和真菌聚集的证据。
 
“我们发现细菌和真菌栖息在顽固性草酸幼苗根部周围的粘液中。粘液是一种粘稠的胶状物质,种子发芽时排出。乔斯特解释说:“我们在粘液中发现的一些细菌和真菌是从周围的土壤中吸收来的,但其他的则是由种子本身遗传来的。”。
 
这些细菌寄居在植物体内,很可能是在特殊的结构腔中,它们以草酸盐为食,草酸盐是植物通过光合作用产生的一种有机酸。
 
研究中发现的最丰富的9种细菌来自芽孢杆菌属,其中3种细菌有能力利用草酸作为唯一且通常是首选的碳源。
 
“我们认为这种不寻常的关系一定是经过数百万年的演变,帮助奥沙利氏充分利用了一个非常可预测的冬季降雨季节,给它足够的时间在地面上喷射足够的生长,同时在地下形成一个球茎,以便在下一个冬季的第一场降雨之前存活下来真是俄罗斯轮盘赌的萌动策略!”德雷尔解释道。
 
但在这个故事中,问题比答案还多。
 
粘液是如何形成的以及它由什么组成是当前研究的焦点,而另一个研究生正在设计显微技术,以确定这些内生细菌是否确实生活在穿过大多数顽固不化的草酸属植物的所有器官的不寻常的腔中。球茎形成的极快模式也在研究中。
 
“与其他地中海环境相比,佛兰角地区的生物多样性是不可预测的但为什么如此,仍然是植物学家试图解开的最大谜团之一,”德雷尔总结道。
 
 
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