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2013-02-12 18:35

植物是利他个体？(网络图片)

由科罗拉多大学展开、研究生吴启智参与的一项新研究表明，玉米有利他的一面。相关照片由科罗拉多大学提供。

我们都听说过动物利他的例子：小狗照顾孤儿猫，黑猩猩分享食物以及海豚拯救受伤的伴侣。现在，科罗拉多大学的研究表明一些植物也是利他个体。

研究员观察的玉米中每个受精种子含有两个「姊妹株」——胚胎和胚乳，胚乳是在种子生长时给胚胎提供营养的，科罗拉多大学波尔德分校教授Pamela Diggle说。他们比较了来自雌雄同株玉米和不来自雌雄同株玉米的胚胎和胚乳的生长状况。

「结果显示雌雄同株孕育的胚胎更重，获得胚乳的营养更多。」Diggle说道（Diggle在科罗拉多大学波尔德分校的生态学和进化生物部门工作），「我们发现，不共享父本的胚乳无法为胚胎提供足够的营养——与胚胎合作不多。」

1月21号《美国国家科学院院刊》上发表了一篇相关的文章。此项研究的合作者包括科罗拉多大学波尔德分校的生态学和进化生物部门研究生吴启智和哈弗大学教授William Friedman。

Diggle说前期研究可清楚的看到当资源有限时，植物能优先从低等後代中储存营养。「我们的研究是首次专门针对植物中的雌雄同株体。」

「自然界最基本规律之一就是如果你是利他个体，那一定会先帮助近亲，」， Friedman说。「利他主义只发生在施主是受益人的近亲时。胚乳将其所有营养奉献给胚胎後死亡，没比这更无私的了。」

玉米繁殖时，顶部的雄花一次产生两颗花粉粒（即两个精子），萌发出花粉管到达茎部的穗轴，穗轴里布满穗丝，这一过程即为双受精。当两颗花粉粒分别接触到穗丝时，产生胚胎和胚乳。每个胚胎最终形成玉米的内核，Diggle说。

研究组运用植物中极其罕见的现象「杂受精」，即两个不同的父本产生各自的玉米粒，Diggle介绍到。对玉米基因的处理已经持续了上千年——生产出了「彩色玉米」，有红色、紫色、蓝色、黄色——帮助研究员了解玉米粒的父本母本。

吴启智培育的玉米三年内产量高达100抽穗。丰收後，他将每个穗轴的玉米内核拔出并称重，发现大多数内核含有同色的胚胎和胚乳——说明是共享父本母本——一些颜色不同，比如紫色的内核黄色的胚胎。

吴启智专门研究这种罕见的内核——远少於100个——发现胚胎和胚乳的父本不同。「这是非常有挑战性又费时的研究，」Friedman说，「就像大海捞针，或者说是在筒仓里找内核。」

胚乳——来自玉、水稻、小麦和其他作物——对人体至关重要，提供人类每年消耗的70％的卡路里。「开花植物的种子能养活全世界，」Friedman说，「如果没有开花植物，人类也无法生存。」

关键字: 玉米植物