银杏为何能活千年?揭秘银杏古树长寿机制 2024-06-19 22:22:02 银杏古树(来源:Alamy Stock Photo)银杏 (Ginkgo biloba L.) 是原产中国的孑遗植物,因其含有多种药用成分、观赏价值高,是重要的经济树种。此外,银杏还是著名的长寿树种,在我国各地有大量银杏古树分布。去年,扬州大学银杏研究团队、北京林业大学林金星团队和林木分子设计育种高精尖中心Richard Dixon团队合作发表在PNAS 杂志上的一项研究揭示了银杏古树长寿的内在机制。树木生长主要来源于顶端分生组织和侧向维管形成层的分裂分化,但树木生长到一定年龄以后就不再升高,因而无法反映年龄的变化。树木主干维管形成层每年都能分裂分化出新的韧皮部和木质部,维系着树体的生长,是研究古树长寿机制的理想材料。该研究通过年轮测定技术结合DBHs的分析,确定了34株银杏树的真实树龄,其树龄分布在15年-1353年,并将其中不同树龄的树木分为三组进行比较研究,发现与成年树相比,古树组 (193-667年) 形成层细胞层数变少,新产生的年轮宽度变窄,生长素(IAA) 含量下降,脱落酸 (ABA) 含量上升,细胞分裂分化相关基因表达下降,表明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 (BAI) 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。该研究进一步测定了古树叶片光合指标、种子繁殖能力、衰老相关的标记基因 (marker genes) 和miRNA及靶基因和自噬相关基因等,均未发现有显著变化。此外,该研究还在银杏叶片衰老过程以及更多年龄段的其他银杏植株中,进行了相关基因的验证。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 (healthy mature state),依旧保持“青春活力”,尚未进入衰老阶段。由此认定,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。树木的生长发育乃至衰老都需要应对环境胁迫、病虫害以及病菌等微生物的侵袭,且树木最终大都是因为环境胁迫或病害而导致衰老和死亡。该研究在银杏古树维管形成层细胞中,鉴定到62个FLS2、EFR的成员和457个R基因,尤其发现R基因的数量远远多于其他物种。此外,木质素单体 (monolignol)、类黄酮 (flavonoid) 和芪类化合物(stilbene) 代谢通路的基因数量和表达在古树组中也没有下降。由此推测,银杏古树可能通过持续合成木质素等物质,增加树干的密度和强度,以支撑不断增粗的树体,同时通过大量R基因的持续表达,以及积累具有特殊保护功能的代谢物来提高树体抗性,抵抗各种生物和非生物胁迫,从而大大延长了树体的寿命。衰老与生长平衡模式图综合上述结果,该研究发现银杏古树长寿并非某单一的长寿基因调控,而是生长与衰老过程中多个因素综合平衡的结果。该研究成果对揭示树木在个体水平上的生长与衰老调控机制具有重要科学意义。 赞 (0) 相关推荐 经历原子弹爆炸仍健康存活,中美团队揭示银杏树长寿千年之谜 庄周在他的<逍遥游>中歌颂过一些神灵植物展现出的"大年",作为逍遥的二重境界: "楚之南有冥灵者,以五百岁为春,五百岁为秋:上古有大椿者,以八千岁为春,八千岁 ... 【颍州文学.散文】葛继红||凤台,那棵千年的银杏 凤台,那棵千年的银杏 文/葛继红 凤台,是一座具有两千多年历史的小城,古称州来,又称下蔡.千里淮河,自西向东再向北,把凤台宠溺地揽入怀中.岸边,高 ... 黄金铺地 恍入极乐 清泉禅寺千年古银杏再现芳姿 黄金铺地 恍入极乐 清泉禅寺双千年古银杏再现芳姿 马秀华 摄影/撰文 2019.12.10摄 桐柏县清泉禅寺老和尚印生法师闭关三年出山归来,眨眨眼,一年就过去了.师父归来时,清泉禅寺那棵千年古银杏的叶 ... 距成都1.5小时车程,发现大片500年前的银杏,包裹着千年印度佛塔 距成都1.5小时车程,发现大片500年前的银杏,包裹着千年印度佛塔 短诗阁楼:朱英雄·千年的银杏千年的情|南粤诗刊◇2021年3月刊◇总第45期 南粤诗刊 ●朱英雄 『 千年的银杏千年的情 』 老鹰盘旋在山谷上空 守护着千年的银杏 金黄的落叶印在泥地 那是千百年追慕者的脚印 杨典桥上的倩影 舞动着飘逸的彩罗裙 你心静如桥下的流水 不为美丽 ... 宜兴一棵多灾多难的古银杏,却活成了树坚强 进入初冬季节,正是江南地区赏银杏的好时机.银杏,也被称之为"活化石",主要因为它的生命力极其顽强,动辄能见到已经数百岁.上千岁的古银杏.在江苏无锡的宜兴市,有三棵已经在这个星球上存 ... 千年古银杏(003号)的美姿美颜一一手机拍摄(四) 银杏是世界上最古老的树种,生长缓慢寿命极长,是植物界的"活化石".上海己知超千年的银杏树有8株,分布在浦东,嘉定,青浦和松江.嘉定那棵1200年列第一,我到今天为止一直无缘见得,浦 ... 千年古银杏(003号)的美姿美颜一一手机拍摄(三) 银杏是世界上最古老的树种,生长缓慢寿命极长,是植物界的"活化石".上海己知超千年的银杏树有8株,分布在浦东,嘉定,青浦和松江.嘉定那棵1200年列第一,我到今天为止一直无缘见得,浦 ... 千年古银杏(003号)的美姿美颜一一手机拍摄(二) 银杏是世界上最古老的树种,生长缓慢寿命极长,是植物界的"活化石".上海己知超千年的银杏树有8株,分布在浦东,嘉定,青浦和松江.嘉定那棵1200年列第一,我到今天为止一直无缘见得,浦 ... 千年古银杏(003号)的美姿美颜一一手机拍摄(一) 银杏是世界上最古老的树种,生长缓慢寿命极长,是植物界的"活化石".上海己知超千年的银杏树有8株,分布在浦东,嘉定,青浦和松江.嘉定那棵1200年列第一,我到今天为止一直无缘见得,浦 ...