Science：植物激素系統(tǒng)的關鍵開關（上）
日期：2012-06-20 12:32:52
Charles Darwin曾利用植物芽展開實驗，證實只要其尖端分泌一種生長激素，莖就會彎曲向光而不折斷。自此之后科學家們知道了有植物激素的存在。
然而直到最近，科學家們才開始在分子面上關注調控植物激素水平，保護植物防御食草動物或病原體的侵犯，使得它能夠適應溫度、降水或土壤養(yǎng)分的變化的生化系統(tǒng)。
現在，來自華盛頓大學圣路易斯分校、歐洲同步輻射裝置和歐洲分子生物學實驗室的科學家們的一次跨大西洋合作揭示了激活植物激素的一個開關的運作，標記它們用作儲存或是標記它們進行破壞。
這一研究在線發(fā)布在5月24日的《Science Express》，并將發(fā)表在即將出版的《科學》（Science）雜志上。
“該酶是打開和關閉激素反應的細胞終止/限位開關，”文章的資深作者、華盛頓大學圣路易斯分校生物學副教授Joseph Jez博士說。
本研究不僅與設計除草劑相關，其中一些為合成植物激素，還與遺傳改造植物使其適應由于不受控制的氣候變化導致的更加極端的生長條件相關。
植物激素的作用
植物看來像似沒有自衛(wèi)能力。畢竟，它們不能逃離除草機或是當它們凋萎時不能移動到陰涼處，它們也沒有牙齒、爪子、免疫系統(tǒng)或是大部分其他的防護裝置。
但是它們會生成激素，或更準確地說——因為激素通常被定義為腺體或沒有腺體的植物分泌的化學物——它們以極低的濃度生成化學物就可以顯著地改變它們的發(fā)育、生長或代謝。在“激素”這一單詞的原來意思中，它代表希臘語的“推動”，它們觸動了植物。
如在動物中一樣，在植物中激素調控生長和發(fā)育。例如，植物生長素（auxins）觸發(fā)細胞分裂、莖伸長和分化為根、莖和葉。除草劑2,4-D是一種能夠殺死闊葉植物例如蒲公英或藜的合成植物生長素，可驅使它們生長至耗竭點。
問及他最喜歡的一種植物激素的例子，Corey S. Westfall提及了它的化學防御系統(tǒng)。Westfall是Jez的研究生，他與歐洲同步輻射裝置的研究員Chloe Zubieta完成了研究的大部分工作。
步行穿過華盛頓大學圣路易斯分校附近的一個公園，Westfall常常看到橡樹的樹葉上有褐色的斑點。這些斑點是一些蓄意自殺的細胞目的是為了使水或營養(yǎng)無法供應給斑點中心的病原體。這是植物激素水楊酸觸發(fā)的一種自殺菌形式。
Westfall還提到了水楊酸，可以使得植物分泌諸如單寧（tannins）等化合物制止食草動物。單寧對昆蟲有毒，它們能夠結合唾液蛋白使其失活。因此攝食太多單寧的昆蟲不能增重并最終可能死亡。
