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揭开银杏树能活千年的秘密
2020-03-18 06:31:00  来源:中国江苏网  作者:王拓  
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就算已经一千岁,依旧还是“少年”的模样。为何银杏树能活千年?

近日,美国《国家科学院院刊》在线发表了扬州大学、北京林业大学联合团队截至目前最为全面的长寿机制研究成果。他们选用银杏树干维管形成层为主要研究材料,综合运用细胞学、生理学、多组学和分子生物学等手段,揭示了银杏古树长寿的内在机制。

银杏被称作自然界的活化石,起源于大约2.8亿年前。为了探索银杏树能活千年的“秘密”,研究团队在湖北和江苏选取了34棵健康的银杏树,确定其树龄在15年-1353年。以银杏树干维管形成层干细胞为主要研究材料,发现与成年树相比,古树中维管组织生长变缓,然而古树树干的横截面积增加量仍处于高水平,显示银杏古树形成层干细胞仍具有较强的持续不断的分裂能力。进一步测定古树叶片光合指标、种子繁殖能力、形成层干细胞中衰老相关的标记基因和miRNA及靶基因和自噬相关基因等,均未发现有显著变化。

“简单地说,就是这些形态、生理和分子水平上的结果揭示,银杏古树在整体上仍处在健康的成年状态,依旧保持‘青春活力’,尚未进入衰老阶段。银杏古树维管形成层细胞的持续分裂能力,在避免衰老过程中发挥了重要作用。”论文作者、扬州大学王莉教授表示。

那么,如果银杏树不进入衰老阶段,它们是如何死亡的?团队成员、扬州大学教授金飚说:“其实自然界大多数树木不是老死的,而通常在衰老之前就死于病虫害、环境胁迫以及人为因素,如极端天气、森林火灾和人为砍伐。树木无法像动物那样可以躲避伤害,其一生的生长都在遭受环境胁迫、病虫害以及病菌等微生物的侵袭,尤其是古树树干内部木材遭受着微生物的侵蚀而慢慢变空,最终导致树干无法支撑树体而倒伏。”

在银杏古树维管形成层细胞中,研究人员发现与病原体抗性和产生抗菌保护性类化合物类黄酮以及木质素有关的基因数量和表达仍较高,说明银杏树体抵抗微生物和病虫害能力很强,再加上木质素合成积累,能支撑不断增大的树体,这样就可帮助银杏在各种伤害中坚强地存活千年。

这也意味着,与人类不同,树木的“免疫系统”在年老时不会退化,而是能持续保护树木免受真菌和病原体的侵袭。“我们研究了这些树的抗性基因,这些基因就像它们的免疫系统一样,能够抵御外界的攻击。”王莉说,在老年人中免疫系统开始受到损害。对于那些寻找长生不老药的人来说,这可能会令人沮丧。“如果不是偶然和其他因素,树木可能是不朽的,也许这就是植物如此成功的原因。” 记者 王拓

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责编:戴凌 崔欣
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