浙江大学农学院张天真教授课题组在棉花种子中找到了一个能直接感知环境温度并调控种子萌发的小分子“开关”。研究人员表示，对于种子温度响应机制的发现，将进一步指导人们在低温、干旱、盐碱地精准育种。相关论文于日前发表于《美国科学院院报》。
正常情况下，棉花种子在吸足水分后24小时开始萌发，一次实验中，研究人员发现，有一组棉花种子萌发的时间量缩减了一半，吸水后12小时就陆续萌发了。提前萌发的棉花种子内，一种小分子热激蛋白“HSP24.7”的含量特别高。
“这种小分子热激蛋白就像植物的一个温度感受器，蛋白含量升高后，种子内的线粒体产生更多的活性氧，还会促成包裹在胚芽之外的胚乳膜的降解，所以棉花种子即使在低温下也会迅速萌发。如果缺少这个蛋白，即使环境温暖和煦，种子仍会像在低温中一样‘休眠’。”张天真说，通过进一步实验，他们发现这一机制在双子叶植物中普遍适用。
张天真说，种子萌发是植物生命周期开始的第一步，田里的棉花如果能“统一步调”，而不是各有节奏，就能高效地实现同步采收，这是农作物精准育种的目标之一。
