一些植物可通核内复制再生

当一些草本植物被食草动物用力咀嚼时（或在实验室被科学家损伤时），它们会发生超越补偿（overcompensate，意指植物遭受伤害后会有一种积极反应），产生更多的植物物质，繁殖力变得比平时更强。最近有科学家称，他们已经知道这些植物是如何完成这一再生壮举的。相关研究结果发表在最近的《分子生态学》杂志（Molecular Ecology）。

他们的研究首次表明，植物被砍断后会出现戏剧性的反弹，这种能力依赖于一个称为基因组复制（genome duplication）的过程，在这个过程中，单个细胞复制其基因内容的多个拷贝，而不发生有丝分裂。

基因组复制对科学家来说并不陌生；研究人员对这个现象已经了解了几十年。但是伊利诺伊大学动物生物学教授Ken Paige称，很少有人思考这个现象背后的目的，他与博士后研究人员Daniel Scholes共同开展了这项研究。

Paige说：“大多数草本植物——90%，可复制它们的基因组。我们想知道，这个过程是为了什么。”

在2011年的一项研究中，Paige和Scholes证明，基因组复制泛滥的植物，在被伤害后也反弹的更猛烈。研究人员怀疑，基因组复制可能给植物提供克服逆境所需要的刺激。

那项研究和这项新研究都集中于研究拟南芥——一种十字花科植物，常被用于实验室模式植物。一些拟南芥植物能够复制其基因组，而其他一些则不能。这些植物可以在单个细胞中积累几十份染色体拷贝。

在这项新研究中，Scholes将能够基因组复制的拟南芥植物，与缺乏这种能力的拟南芥植物进行杂交。Scholes说，如果DNA复制和再生之间的关系纯属偶然，那么两者之间的关联应该在其后代中消失。

他说：“但是这种关系仍然存在于后代中。这是第一手证据，证明这两个特征似乎是彼此相互影响的。”

为了进一步检验这一假设，Scholes实验性地增强了拟南芥植物复制其基因组的能力。他选择了一个缺乏这种能力的株系，而且这个株系在被啃食后也经历了生育率的大幅降低。

研究人员报道称，正如预期的那样，经过改造后，植物在被破坏后能够大力反弹。Scholes说：“我们能够完全减轻损伤的其他有害影响。损伤和未损伤植物的生育率之间没有差异。”

Scholes说，基因组复制使细胞增大，提供了更多的个体基因拷贝，有可能增加关键蛋白质和其他驱动细胞生长的分子的生产。他说，进一步的研究将检验这些想法。