原来,这和大豆等豆科植物的基因表达有关。
在豆科植物进化过程中,豆科植物干细胞关键基因scr在皮层细胞表达,另一个干细胞关键转录因子shr在维管束表达后移动到皮层细胞,这样豆科植物的皮层细胞获得了shr-scr干细胞分子模块。
该干细胞分子模块赋予豆科植物皮层细胞分裂能力,使豆科植物的皮层与非豆科植物不同。该干细胞分子模块能够被根瘤菌的信号激活,诱导豆科植物苜蓿的皮层分裂,形成根瘤。
而陈诚翻看了其他种类的植物,它们的根部表皮细胞根本就没有shr-scr分子模块的基因表达。
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也就是说,土壤中的根瘤菌都尝试过入侵任何植物的根茎细胞,但只有豆科植物的根细胞才能破裂开,让根瘤菌进入,并形成根瘤。
通过查看西瓜的根茎细胞,陈诚发现西瓜这个种类的根茎,木质化比较早,也就是根茎更硬,根瘤菌根本钻不进去。
“那就只有尝试将西瓜的根细胞含有shr-scr分子模块基因表达。”
陈诚想着,运用基因组合,将shr-scr分子模块加入了西瓜的根细胞中。
通过模拟,他惊讶地发现,西瓜根中异位过量表达shr-scr分子模块同样可以诱导根皮层细胞分裂。
“那就再植入根瘤菌看看。”
陈诚用手操作,将根瘤菌加入了基因改造后的西瓜模拟图像中。
不到一分钟,西瓜的模拟生长实验显示西瓜的主根部分顺利地产生了根瘤菌。
当然比大豆根部产生的根瘤菌少一些。
“虽然少,但应该是够用了。”
说着,陈诚点开了模拟。
一分钟后,结果出来了。
【西瓜植株生长正常,植株体型扩大34,增产41】
陈诚比较满意这个结果。氮元素是植物体内组成氨基酸的重要部分,有利于增强光合作用。氮肥可以促进作物细胞进行分裂和生长,促进作物的长势。