一滴水的呼唤「一滴水如何唤醒沉睡的种子」
认证作者
撰文 | 水寒
责编 | 计永胜 冯灏
● ● ●
水是生命之源。大多数植物种子发育成熟后，往往要经历脱水、休眠的阶段，等到外界的湿度、温度等条件适宜时才开始萌发，并利用早先贮存的碳水化合物、蛋白质等物质促进幼苗的生长发育。比如睡莲，种子脱水能够在湖底休眠千年之久而不萌发。
植物种子如何使得各种分子重新 “活动” 起来？这里的关键因素就是水，那么，植物种子是如何感知水的存在并开启新的生命循环的呢？
植物种子是如何感知水的存在并开启新的生命循环的呢？
撰文 | 水寒
责编 | 计永胜 冯灏
● ● ●
水是生命之源。大多数植物种子发育成熟后，往往要经历脱水、休眠的阶段，等到外界的湿度、温度等条件适宜时才开始萌发，并利用早先贮存的碳水化合物、蛋白质等物质促进幼苗的生长发育。比如睡莲，种子脱水能够在湖底休眠千年之久而不萌发。
植物种子如何使得各种分子重新 “活动” 起来？这里的关键因素就是水，那么，植物种子是如何感知水的存在并开启新的生命循环的呢？
Cell 发文 | 图源：文献[2]
美国斯坦福卡内基科学研究所 Seung Y. Rhee 及其合作者发现了植物中的一种全新的水分传感器——FLOE1蛋白，FLOE1蛋白可以感知环境中水分的变化，引发相分离（即FLOE1蛋白在液滴和凝胶态之间的转换），从而调控种子萌发。这一成果于近期在国际学术期刊Cell 上发表。
Seung Y. Rhee团队研究方向 | 图源：文献[1]
“尽管大多数植物的种子具有惊人的韧性，但对于整个植物生命周期来说，从种子到幼苗的阶段是最为脆弱的，因为种子的萌发需要非常精确的时间调控，一旦启动就不可能返回到休眠状态——精灵不可能再回到瓶子里。” 论文第一作者 Yanniv Dorone 表示，“所以，像FLOE1这样的蛋白对于植物精密调控生命运行至关重要。” [3]
在所有已测序的基因组中，超过25-75%的编码蛋白基因与任何具有已知分子功能的基因都不相似。为此，Seung Y. Rhee 团队开发了系统地表征这类 “未知” 基因的方法。而在本研究中，他们着眼于寻找能够感受水分变化，进而调控种子萌发的关键基因。
关注FLOE1基因 | 图源：文献[2]
研究人员首先分析了公开可用的拟南芥（十字花科草本植物，植物学研究的模式生物）转录组数据（基因表达数据），发现了449个编码蛋白基因在干燥种子的表达水平高于其他组织，其中包含了编码14种朊病毒样（prion-like）蛋白的基因。而在此之中，研究人员注意到了一个未表征的编码——种植物特异性蛋白的基因（AT4G28300），将其命名为FLOE1（命名灵感来自于 Philip Glass 的Glassworks第二乐章，同时floe又有 “浮冰” 的含义，属于相分离的水体）。
研究人员发现，FLOE1 的基因表达水平在种子胚发育过程中逐渐上升，并在种子成熟干燥状态达到峰值。更有趣的是，干燥的种子在遇到水后，其中的FLOE1蛋白以凝集体（Condensates）形式存在。而在高盐环境（NaCl，模拟脱水状态）下，FLOE1并不形成凝集体（Dispersed），高盐环境解除后，FLOE1的凝集体又出现，这就是相分离现象。这说明FLOE1蛋白的相（状态）与水分紧密相关。
FLOE1蛋白的状态与水的存在息息相关 | 图源：文献[2]
水、FLOE1和种子萌发三者又是什么关系呢？
研究人员发现，在高盐环境下（即脱水状态），正常的种子是不会发芽的，但是敲除FLOE1基因的种子发芽率显著上升，说明在干燥环境下，FLOE1会抑制种子的萌发。
敲除FLOE1基因的种子在高盐环境下发芽率上升 | 图源：文献[2]
知其然，更知其所以然。随后，研究人员针对FLOE1蛋白的相分离特性，进一步鉴定了驱动相分离的结构域，并证明其与种子萌发的关系。具体来说，谷氨酰胺、脯氨酸和丝氨酸富集（QPS-rich）结构域会促进凝集体形成，使得FLOE1可以促进种子的萌发，而天冬氨酸和丝氨酸富集（DS-rich）结构域则是抑制凝集体的固态转变，这种抑制可以控制种子可以在合适的时期进行萌发。FLOE1的相分离特性是由QPS与DS这两个无序域施加的相反力调节的，其能在弥散、液滴和固体凝胶状态之间进行切换，进而调节种子萌发。
调节FLOE1蛋白相分离的关键结构域 | 图源：文献[2]
FLOE同源基因在整个植物界广泛存在 | 图源：文献[2]
此外，生态基因组数据表明FLOE1在整个植物界广泛存在，其多样性可能是植物相分离行为表型的驱动因素，FLOE1的变异参与局部适应，调节自然种群中相行为、种子休眠与萌发的变化。面对气候的多变性，种子需要挑选最合适的时期萌发，FLOE1的相分离控制种子的萌发，这对于植物的存活率至关重要。该团队正在将其应用于农作物生产，希望能够抵御气候变化的影响。
植物基因组犹如一座宝藏，而对未知基因的表征则是大门的钥匙。技术的进步带动了科学研究的发展，该研究结合多种技术手段，提供了一个经典的示例。Yanniv Dorone表示，“FLOE1蛋白是首个被鉴定出来的在脱水-水合循环中进行可逆相分离的蛋白质，但类似的过程可能也存在于其他有干燥休眠期的生物中，包括一些人类遇到的病原体。” [3]
致谢：感谢中国科学院植物研究所张道磊为本文提供审校。
参考文献
[1] https://dpb.carnegiescience.edu/labs/rhee-lab
[2] Dorone Y, Boeynaems S, Flores E, et al. A prion-like protein regulator of seed germination undergoes hydration-dependent phase separation. Cell, 2021, 184(16): 4284-4298.
[3] https://carnegiescience.edu/news/how-seeds-know-its-good-time-germinate
读一滴水的故事有感
一 读了水珠和大海的故事后的启示
《水珠和大海》这则寓言故事主要启示我们：个人只有融入到集体之中才能获得版成功权。
一滴水只有融入大海，才不会干涸，在这里，水珠代表个体，大海代表集体，它们的关系说明了个人只有融入到集体之中才能获得成功，强调个体离不开集体。
二 一滴水的故事作文
[一滴水的故事作文]
在很久以前，一个山村旁有一条小河，清凌凌的河水哗哗的往大江里流，流淌不停，一滴水的故事作文。每一滴水都滋润着大地。 可有一年发生了干旱，绿幽幽的树叶都枯萎了，稻田里的麦子也垂下了头渐渐地死去，井里的水也干了，人们只能挑着水桶到小河里打水，可没过多久，小河也干枯了，只有一滴善良、平凡的小水滴艰难的待在那里，但它现在想的却不是自己的安危，而是想怎么样帮助人们、树木、麦子……它要去寻找其它的水滴，小水滴爬啊爬，碰到了另一滴小水滴，兴奋地跑过去对它说：“你和我一起去帮助那些植物、麦子吧”。另一滴小水滴却傲慢地说：“我才不愿意去浇灌那些笨拙的东西呢，竟然为了它们要去牺牲自己，还不如待在这里舒服的好，小学六年级作文《一滴水的故事作文》。”说完便躺下睡觉了。 小水滴绝望在离开了那水滴的身边，一天、两天……小水滴还没有找到伙伴，石头、风、太阳……阻挠着小水滴，盯尺百般困扰着小水滴，但它仍然不气馁，坚强不屈想尽办法前进，最后它顽强地走遍了整条河流的通道。奇迹出现了，它发现了许多的好朋友，它们将自己分成几份，一起爬上了土地，各自去滋润着枯死的植物，小水滴把植物救活了，但小水滴却默默的死去。 人们发现植物活过来了，以为是上帝的恩赐，纷纷感谢上帝，而他们永远都不知道那些小水滴为此所作出的牺牲。而那些小水滴的死是有价值的，它们的死重于泰山。一滴水的故事作文500字
三悄陆 读《一滴水》有感
《安徒生童话》一本书里有好多童话故事，《海的女儿》、《皇帝的新装》、《丑小鸭》……最让人沉思的要数 《一滴水》这篇故事了。
故事讲得是：有一个魔法师从沟里取了一滴水，用放大镜观察起来，放大镜里的情景很可怕，无数的小生物在乱爬乱动，互相厮打。魔法师的眼睛都看花了，他往水里滴了一些燃料，里面的生物变成了红色，像一群裸体的野人，就在这时，魔法师的朋友来了，魔法师对他说：你来看这是什么？朋友看到一大群人在放大镜下跑着跳着，撕别人的手，咬别人的耳朵，有一个小姑娘安安静静地躺在一边，这群野人不放过她，一起上去把她吃了。啊！这一定是个大城市!朋友叫起来。不！魔法师很得意的说，这不过是脏水沟里的一滴水。
这是一个极其短小的故事，但寓意了一个深刻的道理，从一滴水看到了一个城市，一个世界的不良现象，人们为了生存，互相伤害，你争我抢，在破坏着地球。想到这里，我为他们感到悲哀，人类只有一个地球，地球是我们的家，我们都是孩子，都是兄弟姐妹，都生活在一个大家庭里，为什么不能以友谊第一呢？为什么不能保护我们的家呢？
家，应该是温馨和睦的。放下武器，好好相处。如果彼此之间真的有了争议，有了矛盾，也应该谈判解决问题。协商解决问题，不可你挣我夺，滥用武力，发动战争，引起不必要的灾难。
家，应该是绿色环保的。近年来，由于人类乱砍乱伐树木，造成绿化面积日渐减少，河流从清澈变得乌黑，地球沙漠化也越来越严重，长江、黄河底层泥沙越来越厚，造成旱涝灾害的增加，一块块绿洲不见了，昔日干洁凉爽的空气消失了，种种疾病争先恐后地来到了人们的身边。全球气温变暖，污染一天比一天严重。这样的家我们怎能居住呢？
家，需要我们共同保护。我们可以都拥有一颗平常心，对待身边的人和事。我们可以少扔一个塑料袋，少扔一个易拉罐，少扔一张废纸。给车用环保的汽油，用环保的塑料袋……总之，人人都可以为保护家出一份力。保护我们的家，靠你、凯运高靠我、靠大家。让我们手挽手、肩并肩、心连心地从身边做起、从点点滴滴做起，铸起一道环保的大堤，保护资源、保护环境、保护我们美好的家吧！
四 水滴的故事初中生作文700字有感悟
水滴的故事从前有一名农夫，自己在一个很偏远的地方住着，可他有一个很不好的习惯。非常爱浪费水资源。觉得水资源是用不尽的。有一天，农夫在去水井打水时，他挑着两担水。边走便往外洒。小水滴说你也太浪费了吧！可农夫说，就这么一点，没事！小水滴又说：你天天这么浪费！那一个月、一年 、那该浪费多少啊！可农夫却一点也不在意。就这样过了三年...............农夫有了生意，要经过一片沙漠。他在沙漠途中，他因为浪费“水”！没有了水源！因为沙漠里有还有海市蜃楼，他因没上过学，不懂海市蜃楼是自然现象！他就追着跑，可是怎么也追不到！... 后来他一下子栽倒在地。进入了恐怖的半昏迷状态，回忆起了以前。但他不敢闭上眼。因为他知道，一闭上眼就永远也醒不过来了！他回忆起小水滴对他说的一切。他后悔莫急！正当他再也支撑不住的时候。天上飘过来了一片云。啊！原来当初对他说话的小水滴做了水滴国的国王！他看见了当初那个浪费的那个农夫！叹了一口气，说，浪费水的人啊！不知道水的珍贵，乱用水资源!人类还利用海水排污！真是可耻的行为！正当想走时，又看了看那个奄奄一息的农夫。想：虽然他以前老师浪费水源!但这次经过的磨难应该让他醒悟了吧！对士兵说，下点雨，要落在那个人的身上！这时，一滴水落在了农夫的干燥粗糙的嘴唇上！一下子把它唤醒了！农夫有走了半天，终于走出了大沙漠，回到了家，从此他再也不浪费水资源了！还大力的向身边及网上发表他节约水资源的文章！我发表这哥故事是想让现代社会的人们节约水资源！做有责任感的地球人！一起联手建设美好明天！
五 关于一滴水的故事
（一）
一滴水躺在公路上，晶莹透亮。透过它，你还能见到天上飘浮的云彩，两旁摇曳的小树和奔驰而过的车流。当然也时时沾染上一些被风扬起的尘土。
太阳升腾起来，耀眼的光芒将小水滴映得满脸通红，光彩四溢。小水珠好不得意，好不幸福。
渐渐地，渐渐地，幸福的水滴觉得浑身灼热难忍，尘土也锲而不舍地将它层层包裹。在太阳照射下的水滴慢慢蜷缩起自己的身体。
当夕阳西下时，人们已见不到那颗小水珠了，只是在早晨它曾生活过的地方，留下了一小块满是尘土覆盖的印记。
（二）
一滴水静静地躺在路上，漆黑的夜里，借着月光，它欣赏着自己的圆润、纯洁。
可不一会儿，月亮躲起来了，星星也跟着她去了。水滴不禁黯然、孤寂。轰隆隆，轰隆隆，一阵阵震耳欲聋的雷声将水滴唤醒了，睁眼见到刺眼的闪电及随之而来的狂风暴雨。虽然这一切让水滴深感恐慌，但不一会儿，雨滴们就簇拥着它一路狂奔起来，最终把它送到了一条小河中。懵懵懂懂中的小水滴一下子见到了许许多多的兄弟姐妹，不禁欣喜万分。
之后，小水滴和伙伴们顺流而下，来到了江海之中，幸福快乐地迎接每一天的朝阳，送走每一天的晚霞。
（三）
一滴水平静地躺在路上，路面很平整，四周没有一丝的风，任凭它怎么努力，也动弹不了，只能静静地，静静地躺着。
不知什么时候，路过一个人，将一张擦了嘴的餐巾纸抛到了水滴的身上。顿时，一股浓郁的葱香味浸润了它的全身，与此同时，它也被那张餐巾纸整个地吸了去。
清洁工来了，把它和餐巾纸一起扫进了垃圾箱。
清运车来了，它又随着一箱的垃圾被运到了填埋场。从此，它被埋没在这个臭气熏天的黑色世界里。
六 关于一滴水的故事的作文
“哗啦啦”，一抄场大雨下袭了下来，无数个小水滴落了下来，有的落在了地上，有的落在了汽车的挡风玻璃上，有的则直接掉入了下水道里而有一个小水滴落到了一片桑树上，在桑叶穿梭。终于落到了一片桑叶上，依着树枝来到树干上。“知――了，知――了！”听到知了的叫声，小水滴想和它打个招呼，可下降速度太快了，知了没有听见。掉进泥土里，水滴遇见了蚂蚁和蚯蚓。“你们好呀！蚂蚁和蚯蚓。”“你好呀，小水滴。”蚂蚁和蚯蚓说，“你要去哪儿呀？”“我要往下钻。再见，朋友们！”“再见！”小水滴继续往下面钻。钻呀，钻呀，终于钻到了地下水道，和河流、小水滴们一同向井口流去。它发现，河流里有许多一同落下的小水滴。它们一起掉进了井里。在井里，它们认识了被人们称为“井底之蛙”的青蛙。过了一个星期，已经由小水滴变成的生水的它被水桶提了上来。它不得不离开“井底之蛙”。被人们用水壶烧开，它又变成了白开水。主人烧开的水太烫，倒的水也很多，他不得不倒掉了一些水。那个变成白开水的小水滴掉到了地上，重重地摔了一跤。小水滴经过几天的暴晒，变成了水蒸气，飘到了天上，回到了那朵白云那里。“我终于回到家啦！”
七 作文，雨果写的一滴《一滴眼泪换一滴水》读后感。800字。
读《一滴眼泪换一滴水》有感
一声“谢谢”，是否就能彻彻底底地表达了自己对他人的恩情？一个亲吻，是否就可以让他人懂得自己的感激，之后便忘记那人曾今对你付出的爱，洋洋洒洒，毫无顾忌的离开？
不能够。因为这些都是虚伪，不真切的。
《巴黎圣母院》是法国作家维克多·雨果的第一部大型浪漫主义小说。而《一滴眼泪换一滴水》就是这篇小说的节选内容，它以离奇和对比手法写了一个发生在15世纪法国的故事：巴黎圣母院副主教克洛德道貌岸然、蛇蝎心肠，先爱后恨，迫害吉普赛女郎爱丝美拉达。面目丑陋、心地善良的敲钟人卡西莫多为救女郎舍身。小说揭露了宗教的虚伪，宣告禁欲主义的破产，歌颂了下层劳动人民的善良、友爱、舍己为人，反映了雨果的人道主义思想。
在《一滴眼泪换一滴水》中，作者更是把那种人性美更是展现的淋漓尽致。巴黎圣母院的副教主克洛德在看到美丽的爱斯梅拉达后，疯狂地想占有她。伽西莫多也爱慕爱斯梅拉达。但爱斯梅拉达对救过自己的弗比斯一往情深。道貌岸然的弗比斯想尽了各种阴险的手段，刺杀了弗比斯，却嫁祸于爱斯梅拉达。伽西莫多在克洛德的唆使下，拦路劫走爱斯梅拉达，被官兵抓住，判受鞭刑。其中最感人的，也是全文的 *** 就是在众人都辱骂此时已经口渴无力的伽西莫多的时候，爱斯梅拉达却勇敢地走上了那个谁都不愿上去的邢台，亲手喂水给他喝。愤怒、轻视一下子被击散，原本以为这个姑娘会因为怨恨，而上来扇他两个耳光，或者是和那些无知的群众一样辱骂他，用石头砸他。一切都恰恰相反，只见她温柔地把自己的水壶举到伽西莫多的嘴边，这时他竟然忘记了喝水，流泪了，这也许是他平生第一次留下的泪水。
的确，伽西莫多在小说里扮演的是丑恶的角色，他没有自己的思想，可以说是个无心的人。这样的人，内心无所谓美丑。可是，后来他流下了也许是生平第一次流出的眼泪，那又是怎样的泪呢？我想>
八 一滴水读后感
《安徒生童话》来一本自书里有好多童话故事，《海的女儿》、《皇帝的新装》、《丑小鸭》……最让人沉思的要数 《一滴水》这篇故事了。 故事讲得是：有一个魔法师从沟里取了一滴水，用放大镜观察起来，放大镜里的情景很可怕，无数的小生
九 安徒生童话一滴水感受100字
寒假里，我读了一本书叫安徒生童话，书里的故事浪漫神奇，故事中写了许内许多多的童话人物，如丑小容鸭﹑海的女儿﹑卖火柴的小女孩﹑等等，她们的故事深深的感动了我，从书中使我懂得了什么是好什么是坏，学会要帮助和关心别人，做一个正直善良的人。
文章评论