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邓兴旺主讲才斋讲堂第100讲:植物如何“看”世界
日期: 2015-05-18  信息来源: 新闻网记者 原荣荣

人类可以通过眼睛观察认识周围的世界,植物并没有眼睛,那么植物怎么认识周围的环境和世界?北京大学生命科学学院邓兴旺教授在才斋讲堂第100讲向我们解答了这个问题。

本次讲座由研究生院常务副院长严纯华主持。在开讲之前,研究生院组织观看一部关于才斋讲堂的设立、发展以及各位大师风采的短片。才斋讲堂邀请校内著名专家学者授课,从学科架构、学科的历史与发展、学科间的交叉与融合、学科的研究与应用等方面,解读学科奥妙,碰撞思想火花,分享研究心得,培养科学精神,提升学科素养,为学生们的学术研究和职业发展创造良好的环境,促进创新型研究人才的培养和创新性研究成果的产出。

邓兴旺通过学科的发展历史,结合自己的研究经历,生动地为大家阐释了植物如何认识世界的科学奥秘以及科学研究背后的故事。

与动物相比,植物具有多次发育、可塑性发育、固着生长等特性,并且具有许多值得人类学习的品德:它飘到哪里,就在哪里扎根一辈子,“入乡随俗,任劳任怨”。作为动物和人类食物的主要来源,植物通过光合作用获得能量。作为固着生长的生物,植物需要快速准确地感受环境信息,并调整自己的生长发育,以保持最适宜的状态。光是最重要的环境信号之一,调控了植物从种子萌发到开花结实等一系列重要的发育过程,光信号的感受和传递在植物发育过程中发挥至关重要的作用。

 
 
邓兴旺主讲才斋讲堂第一百讲

光周期是光信号研究过程中的重大发现。上世纪20年代,在美国马里兰州发现了一株烟草突变体,正常烟草在长出二十片叶子后开花,而这株突变体能够不断生长直至超过一百片叶子。如果能够发现背后的动因并加以推广,这将为农民带来巨大的经济效益。但是这株突变体在冬天会被冻死而不能收种。为了解决这个问题,经过十几年的研究,美国的两位科学家发现,日照时间小于14小时,烟草就会开花,最终导致光周期的发现,并且实际指导农业生产,解决了农业生产过程中的难题。

为了进一步研究光信号,邓兴旺在博士后研究开始时,设计了关于筛选光信号突变体的实验方案。与导师交流后发现,虽然实验设计精巧、可行,但已经有其他实验室开始了相关研究。如果使用同样的方法继续探索,很有可能难以获得开创性成果。为了能够赶上其他实验室的研究进展,邓兴旺开始了高强度的实验工作。筛选突变体的过程中,一次种植几千甚至上万盆植物。实验过程中,细心的邓兴旺发现筛选得到的突变体种子与正常种子相比具有颜色深的特性,这为之后顺利开展研究并且反超其他实验室提供了重要且唯一的条件。最终,邓兴旺发现了在光周期中的重要的信号分子COP1,这些相关研究发表在生命科学领域最具权威性的杂志之一《自然》。

报告最后的提问环节中,学生们结合今天报告的主题,针对光周期对植物开花的影响,转基因植物等问题提出了疑问,邓兴旺教授与学生们展开讨论,并且一一解答了学生们的疑问。

 

编辑:舍予


   
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