种子怎样长得又大又饱满？跟晒太阳有关，但不一定要老晒太阳！
其实，植物的种子大小，的确和光周期有着紧密的联系。
近年来，中国科学院华南植物园胡一龙/侯兴亮研究团队聚焦植物种子发育的研究。从环境因素如何影响植物种子大小的角度入手，发现了日照长短，光周期影响种子大小的普遍性规律。通过研究，我们不仅发现了光周期和种子大小的关系，还找到了在植物中响应光周期的基因——CO基因。那么，具体的实验是怎么进行的呢？
首先，研究者选取了两类具有代表性的光周期特性的植物进行研究，即长日照植物百脉根、豌豆和拟南芥以及短日照植物大豆、红小豆和菜豆。
其实光看这些植物所属的类别，我们不难做出这样的推测：是不是长日照的植物更喜欢太阳，在长日照条件下能长出饱满的种子，而短日照的植物与之相反呢？
事实的确是这样的。通过对这些植物在不同光周期条件下的种子大小进行观测，研究者们发现一种具有普遍性规律的有趣现象，三种长日照植物，百脉根、豌豆和拟南芥在长日照下产生的种子比短日照下更大，而三种短日照植物，大豆、红小豆和菜豆则在短日照下产生更大的种子。
现在，我们知道不同的植物有着不同适合生长的光周期。那么问题又来了，是植物中的什么机制在起作用，使得有的植物爱太阳，有的植物没有那么爱呢？
随后，研究者们对长日照植物拟南芥进行深入研究，发现光周期响应因子CO基因在其中发挥了关键作用。当CO基因发生突变时，植株在不同光周期下会产生同样大小的种子。
原来是CO基因的作用，使得植物对不同的光周期有着不同的反应。之后，通过生物信息学、遗传学、分子生物学等方法，研究者们发现CO基因直接抑制转录因子AP2的转录，以光周期依赖的方式调控种子大小。进一步的细胞形态学观察分析发现，CO基因通过增加种皮表皮细胞数目来影响种子大小。
在这之中，还有一个有趣的发现。研究者们发现只有来自母本的CO基因才具有调控种子大小功能，而来自父本的基因对种子大小没有影响。
不仅拟南芥中的CO基因具有这样的调控作用，最后，研究者们进一步在农作物大豆中验证了CO基因具有类似的功能。
CO基因在光周期对种子发育过程中的作用，图片来源：参考文献[1]
结语
这下我们就知道了，光周期对于种子发育具有直接调控作用，而且在这个过程中，CO基因起着核心的作用。
还是那句老话，万物生长靠太阳。太阳提供了光与热，植物也依靠太阳来感知季节的变化。有的植物可能比较爱太阳，有的植物可能没那么爱。如果我们摸清环境因子对于种子发育的直接影响，那么我们就更有可能因地制宜，培育出更优质、更饱满的种子，进而培育更强壮、更高产的作物，实现“手中有粮，心中不慌”。
参考文献：
[1]
出品：科普中国
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