來源：科普時(shí)報(bào)

近日，由問天實(shí)驗(yàn)艙帶到中國空間站的擬南芥種子和水稻種子已經(jīng)“滿月”，在神舟十四號(hào)航天員的照料下長勢(shì)良好。對(duì)于水稻，大伙兒都熟悉，而擬南芥，雖不一定聽說過，但你一定見過它的近親油菜花。

設(shè)想一下，你眼前的油菜花擁有孫悟空的法術(shù)會(huì)縮小，也會(huì)變色，并且它一個(gè)勁兒地變小、再變小，直到變得和我們春天里吃的薺薺菜一般大。然后，再把油菜花花瓣的金黃色變?yōu)榘咨?，這大概就是擬南芥的模樣了。

擬南芥和油菜花同屬十字花科植物，它們的花朵，都擁有四個(gè)花瓣，十字形兩兩相對(duì)，圍繞在花蕊身旁，數(shù)朵十字小花，又以總狀花序聚集。油菜花金黃，擬南芥花朵潔白；一個(gè)大點(diǎn)，一個(gè)是小不點(diǎn)。從體量上看，就像爺爺和孫子。它們也都擁有細(xì)長的微微向上彎曲的莢果，成熟時(shí)開裂，彈射出里面排列得整整齊齊的細(xì)小種子。

和十字花科的其他植物白菜、油菜、薺薺菜一樣，擬南芥也是可以食用的。不過，擬南芥最重要的用途，是充當(dāng)植物界的“小白鼠”，在科學(xué)家的眼里，沒有什么植物比擬南芥更適合用來做科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)了。

個(gè)頭矮小，身高20—30厘米，適應(yīng)性強(qiáng)，且生長迅速、種子多，并能夠自花授粉，這些特點(diǎn)使得擬南芥很方便在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行培育種植。到目前為止，它也是最適合在太空艙內(nèi)進(jìn)行播種繁育操作的植物。

作為草木代表，擬南芥是第一種獲得基因組測(cè)序的植物，不僅在國際空間站種植，它還登上過月球?？茖W(xué)家把它在太空里的生存規(guī)律研究透徹后，就可以培育出適合在太空種植的糧食作物，為人類移民月球、移民火星提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

擬南芥生命周期短，短短6周，就能完成“從種子到種子”的繁殖周期。在遺傳育種的研究中，會(huì)大量運(yùn)用到雜交技術(shù)，每次實(shí)驗(yàn)都需經(jīng)歷一個(gè)完整的植物繁殖周期。擬南芥一年可以繁殖多代，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率——播種1個(gè)月后，就可開花，再過半個(gè)月，就能收到它的種子；繁殖期的擬南芥每次都能產(chǎn)出數(shù)千枚種子，后代數(shù)量多，利于后期的統(tǒng)計(jì)分析；自花授粉，則意味著擬南芥的基因高度純合，保證了其基因的穩(wěn)定遺傳。

最重要的是，擬南芥的基因組小，其基因組大約為1.35億堿基對(duì)和5對(duì)染色體。對(duì)比一下，人類有32億堿基對(duì)、23對(duì)染色體。

研究還發(fā)現(xiàn)，擬南芥的隔代遺傳，和人類非常相似，現(xiàn)已應(yīng)用到癌癥和神經(jīng)等疾病的研究方面，用理化因素處理突變率很高，容易獲得各種代謝功能的缺陷，且方便對(duì)其進(jìn)行生活力記錄。

正是以上特點(diǎn)，讓外觀不甚起眼的擬南芥，成為生物學(xué)和遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的常駐嘉賓，成為科學(xué)家最喜愛的模式植物。

就像小白鼠實(shí)驗(yàn)的結(jié)論可以外推到人類身上一樣，在擬南芥中找到的基因，幾乎都可以在其他植物身上找到同源基因。譬如，通過擬南芥，人類知道了植物怎樣分化出各種器官、花粉如何萌發(fā)、卵細(xì)胞如何受精，也知道了植物如何感知光照、感知環(huán)境、感知病蟲害，以及如何利用植物激素傳導(dǎo)信息來調(diào)動(dòng)體內(nèi)的相應(yīng)機(jī)制去處理、去應(yīng)對(duì)……了解了擬南芥的秘密，也就了解了與我們息息相關(guān)的農(nóng)作物，以及其他植物的秘密。

有意思的是，瑞典的科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，擬南芥在遭遇害蟲叮咬的時(shí)候，會(huì)合成毒素來驅(qū)趕害蟲。當(dāng)然，這不是特例，幾乎所有的植物在遭受蟲咬時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，并向周圍的鄰居“打電話”告知敵情，以便大伙兒盡快建立起驅(qū)蟲機(jī)制。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的特別之處，在于科學(xué)家把害蟲咬食葉片的聲音錄了下來，然后播放給擬南芥聽?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，擬南芥聽到這可怕的聲音時(shí)，它體內(nèi)的毒素水平也顯著上升了。而播放類似于泉水叮咚乃至勁爆迪斯科給擬南芥聽時(shí)，它則無動(dòng)于衷。擬南芥竟然能聽到害蟲撕咬葉片的聲音，這意味著植物真的有聽覺。

小小的擬南芥，也曾經(jīng)是解決國民口糧問題的大功臣。這是因?yàn)?，水稻抗旱能力的增?qiáng)，得益于在擬南芥身體內(nèi)獲得的一種突變體hrd—D，這種功能基因被科學(xué)家表達(dá)在水稻中，實(shí)現(xiàn)了水稻根系鎖水、降低蒸騰、提高光合效率等功效。生長于西北地區(qū)干旱缺水的水稻，因此獲得了能夠抗干旱和抗高鹽環(huán)境的能力，解決了當(dāng)時(shí)我國水資源短缺的問題，最終讓更多的人都吃飽了肚子。