銀杏原產中國,是著名的長壽樹種,在我國各地有大量分布。1月15日,記者從揚州大學獲悉,該校銀杏研究團隊、北京林業(yè)大學林金星團隊和林木分子設計育種高精尖中心合作,歷經(jīng)7年時間,綜合運用細胞學、生理學、多組學和分子生物學等科學鑒定手段,發(fā)現(xiàn)銀杏古樹長壽千年并非某單一的長壽基因調控,而是生長與衰老過程中多個因素綜合平衡的結果。該研究成果近日在《美國國家科學院學報》雜志在線發(fā)表。
據(jù)介紹,該研究通過年輪測定技術結合DBHs的分析,發(fā)現(xiàn)與成年樹相比,古樹形成層細胞層數(shù)變少,新產生的年輪寬度變窄,生長素含量下降,脫落酸含量上升,細胞分裂分化相關基因表達下降,表明古樹中維管組織生長變緩。然而古樹樹干的橫截面積增加量仍處于高水平,顯示銀杏古樹形成層干細胞仍具有較強的持續(xù)不斷的分裂能力。
這些形態(tài)、生理和分子水平上的結果揭示,銀杏古樹在整體上仍處在健康的成年狀態(tài),依舊保持“青春活力”,尚未進入衰老階段。由此認定,銀杏古樹維管形成層細胞的持續(xù)分裂能力,在避免衰老過程中發(fā)揮了重要作用。
樹木的生長發(fā)育乃至衰老都需要應對環(huán)境脅迫、病蟲害以及病菌等微生物的侵襲。該研究在銀杏古樹維管形成層細胞中,鑒定發(fā)現(xiàn)R基因的數(shù)量遠遠多于其他物種。此外,木質素單體、類黃酮和芪類化合物代謝通路的基因數(shù)量和表達在古樹組中也沒有下降。
銀杏古樹可能通過持續(xù)合成木質素等物質,增加樹干的密度和強度,以支撐不斷增粗的樹體,同時通過大量R基因的持續(xù)表達,以及積累具有特殊保護功能的代謝物來提高樹體抗性,抵抗各種生物和非生物侵害,從而大大延長了樹體的壽命。(摘自《科技日報》)