一般情况下,成熟的叶片不会再产生新的植物细胞,成熟的植物细胞也不会再分裂出新的细胞。
所以陈诚只能把想法暂定为让成熟的细胞再次生成新的叶绿体。
而且也不敢保证自己的这个想法能不能实现。
一般来说小麦的全生命周期内,共计生长12-18片叶片。小麦的叶片多少与播期、播深、水分和营养状况有很大关系。
大多数叶片在小麦生长前期出现,并随着植株成熟而脱落,一般成熟后的小麦,主茎地上节有四到六片叶,多数五片。
冬性小麦比春性小麦叶片多,生育期长的主茎叶子就多。凡是冬前未通过春化的小麦植株,冬后的春生叶片大多为6-7片,以6片居多。
冬性、半冬性、春性品种叶片数不同,同一品种播期不同,叶片数也可不同,一般八至十四片。
所以在不改变品种基因的情况下,现在这季小麦的叶片数量是固定的,且已经到了成熟体,叶片不会再增加了。
这些基本原理都说明了只能从现有的叶片上去想办法。
尝试通过拯救叶绿体来挽救小麦。
“给我展示一遍叶绿体在细胞内从产生到消失的过程。”
【好的】
一个3D虚拟的细胞图像被调了出来。陈诚可以看见是一个刚发育出来的植物细胞。
在细胞发育成熟之前,叶绿体以出芽或均裂为二方式增殖,随后基粒、类囊体片层数增加,体积增大,细胞的体积也在不断增大,这是细胞的早期发育阶段。
细胞成熟后30天内,叶绿体发育成熟,与光合速率有关的数量性状(叶绿体大小,基粒数,类囊体垛叠数等)维持一生中最高值。基质电子密度较高,但基粒排列有时不整齐,叶绿体随之发生变形,周围常见小囊泡。
叶片定长30天后,叶绿体变小变少,基粒排列紊乱,基质电子密度降低,嗜锇颗粒变大,逐渐趋向衰老。
通过对小麦叶片叶绿体超微结构观察,陈诚了解了叶绿体在生命周期内的变化逻辑。
要让失去叶绿体的细胞重新产生叶绿体,就得从叶绿体的产生原理出发。
而叶绿体的来源就是前质体。
前质体是各类型质体的前体,可以转变成为叶绿体、白色体和有色体。
前质体存在于植物分生组织尚未分化的细胞中,被两层膜包被,内部含有基质和作为类囊体前驱构造的内质网以及质体基粒。
前质体最初缺少层膜结构,当它在光照下分化成为叶绿体时,前质体的内膜形成扁平囊泡,并逐渐排列产生基粒和基粒间膜结构。
阳光激发叶绿体蛋白的合成与转运,内膜向内形成膜泡,通过组装蛋白质和叶绿素等发育成成熟的叶绿体。
前质体那里含量最多?
当然是根茎的分生组织细胞中。
前质体作为分生出来的新细胞的一个组成成分,是一个种细胞结构,属于大分子。
这种大分子是不可能直接被成熟细胞吸收进去的。所以现在的问题到了如何让成熟的细胞产生前质体。
虽然还未找到最终办法,但一步一步在往前推进,陈诚觉得胜利就在前方。
“能不能研发一种促进前质体生成的激素施洒给小麦呢?”陈诚突发奇想地想。
既然有想法,那就赶紧做模拟实验。
反正超计算机又不收取声望值。
“搜索在细胞分化中,是否有促进前质体分化的激素?”陈诚道。
【好的】
半分钟之后...
【没有】
陈诚满脸黑线,你这说得也太直接了吧。
不过想一想也是,这种常见植物早就被全球的科学家们研究透了,肯定不会有还有未发现的全新激素。
可这会儿时间紧急,那么多野生植物,到哪儿去找到能产生这种激素的植物?
陈诚不得不放弃这一条技术路线。
他叹了口气,倒靠在椅子上。
累,是真的累。
让系统做实验的过程就相当于他在保持高强度的思维,这让他倍感疲惫。
“既然不能让成熟细胞产生新的前质体,那能不能从其他地方运转过来?”
陈诚又换了一个思路。
他知道分生细胞里含有大量的前质体,就想着是不是能够将它们运转到这些受损的叶片细胞里去。
淀粉等大分子都可以在植物细胞内运转,前质体这种大分子应该也行。
“模拟从分生细胞中运转前质体的效果。”陈诚道。
【好的】
半分钟过后...
【前质体运转成功,进入细胞内的前质体在阳光的作用下成功转化为叶绿体,并能够正常工作】
“终于成了!”陈诚激动道。
他连忙放大叶片到细胞级别,然后查看起叶片细胞的运转情况来。
可以看到,在分生细胞内的一些前质体被运转到了这些细胞里面,然后很顺利地转化成了叶绿体。
正在陈诚高兴之际,系统再次发声。
【由于分生细胞中前质体的减少,导致小麦植株正常生长受影响,小麦生长期延长10天】
“10天...”
陈诚想了想,立即道:“同时增加一次生长素的施洒,再模拟一次!”
【好的】
一分钟后...
【小麦生长期延长4天】
“4天...”陈诚觉得这个是可以接受的。
“小麦的产量是否有影响?”
【增产6%】
虽然增产6%并不算什么很高的数据,但陈诚心里的一块石头终于落地了。
至少说明这一条路是走对了。
现在就只剩唯一的问题,通过什么方法来促进分生组织细胞里的前质体运转到受损细胞里了。
前质体本质上还是大分子化合物,所以只要找出能够定向转移的诱导方法,就能够实现。
当王凯在门口敲门让陈诚去吃饭时,陈诚才反应过来,今年这个实验确实花了太长时间。
陈诚退出系统,然后跟他们一起出去吃饭。
他今天破天荒没让他们带饭,是因为今天是12月31日,今晚就要跨年了。
高低也得出去吃一顿好的。
农大的学生虽然不像城里学生那样喜欢搞各种跨年狂欢,但新年这种节日,简单的庆祝还是要有的。
王凯在一家“盐帮菜”定了餐,说是要请大家搓一顿。
五人便欣然前往。
丁涛的女朋友张萌萌也跟着去了。