牛油果花每日「變性」謎團解開 關鍵基因助縮短育種時間

日常食用的牛油果，花朵其實會隨時間改變生殖功能。美國研究團隊發現，牛油果花為避免自體授粉，會在一天不同時段分別進入雌性與雄性階段，如今更找到與這套「變換節奏」有關的關鍵基因，解開困擾牛油果育種界數十年的謎團。

牛油果花每日「變性」謎團解開，關鍵基因助縮短育種時間。資料圖片

據科普網站《Science Alert》報導，加州大學戴維斯分校與加州大學河濱分校研究人員分析數百株牛油果的基因與開花時間，發現名為「SDMYB」的基因與花朵每天的開花節奏有關。研究7月28日發表於《美國國家科學院院刊》（PNAS）。

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研究指出，牛油果花同時具有雌、雄生殖構造，但不會在同一時間發揮兩種功能。花朵第一次開放時進入雌性階段，負責接受花粉；之後關閉，再次開放時則進入雄性階段，釋放花粉，藉此降低自體授粉的機會。

牛油果樹分為兩種開花類型：A型植株上午開雌花、下午開雄花，B型則相反。果農特意混合種植兩種類型，以最大化授粉和果實產量。但過去育種者必須等到樹木開花後才能分辨其類型，耗時多年。

牛油果花每日「變性」謎團解開，關鍵基因助縮短育種時間。資料圖片

研究團隊進一步鎖定SDMYB。簡單來說，SDMYB是一種調控花朵發育的基因，研究結果顯示，它的不同基因版本與A型、B型牛油果不同的開花時間有關。研究人員因此找到控制這套「每天換角色」節奏的重要遺傳線索。

牛油果花每日「變性」謎團解開，關鍵基因助縮短育種時間。資料圖片

這項發現讓育種者不必等到樹長到開花後才能分辨A型或B型，可從幼苗階段就透過DNA鑑定開花類型，從而更快進行品種選育，有望縮短數年育種時間。

牛油果花每日「變性」謎團解開，關鍵基因助縮短育種時間。資料圖片

研究團隊也比對牛油果及其近親植物的基因，發現相同的兩種基因型態至少存在於26種近親植物，顯示這套與開花時序相關的遺傳機制可能已延續約4200萬年。研究人員認為，這項成果不僅有助了解牛油果授粉，也能提供未來品種改良使用。

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英國埃克塞特大學（University of Exeter）團隊發表於《Nature》的最新研究指出，部分蝴蝶翅膀上的高對比斑紋，會隨拍翅動作交織出「運動錯覺」，讓捕食鳥類誤判其飛行速度與方向，在電光石火間為蝴蝶爭得脫身空隙。

部分蝴蝶翅膀上的高對比斑紋，會隨拍翅動作交織出「運動錯覺」，讓捕食鳥類誤判其飛行速度與方向。資料圖片

部分蝴蝶翅膀上的高對比斑紋，會隨拍翅動作交織出「運動錯覺」，讓捕食鳥類誤判其飛行速度與方向。資料圖片

主持研究的特羅斯坎科（Jolyon Troscianko）說明，蝴蝶拍翅時呈八字形擺動，前翅下拍時斑紋緩緩下移，上拍時卻快速折疊扭轉，使得「向下」的視覺訊號遠比「向上」強烈，效果近似理髮店門口的旋轉彩柱。

團隊結合高速攝影、電腦建模與觸控模擬，找來100名志願者進行3000次虛擬捕蝶測試，結果發現，斑紋錯覺越顯著的蝴蝶，受試者越容易抓向其身體後方，實質偏離真實位置。

部分蝴蝶翅膀上的高對比斑紋，會隨拍翅動作交織出「運動錯覺」，讓捕食鳥類誤判其飛行速度與方向。資料圖片

部分蝴蝶翅膀上的高對比斑紋，會隨拍翅動作交織出「運動錯覺」，讓捕食鳥類誤判其飛行速度與方向。資料圖片

不過這套策略並非蝶界通用。棕、紅色系的蝴蝶多靠擬態隱身，或以鮮明警告色示意自身有毒、難以下嚥。研究也限定在鳥類視覺框架下觀察，若換成視覺反應快得多的蜻蜓或獵蠅等昆蟲天敵，這種錯覺未必奏效。

部分蝴蝶翅膀上的高對比斑紋，會隨拍翅動作交織出「運動錯覺」，讓捕食鳥類誤判其飛行速度與方向。資料圖片

部分蝴蝶翅膀上的高對比斑紋，會隨拍翅動作交織出「運動錯覺」，讓捕食鳥類誤判其飛行速度與方向。資料圖片

團隊另指出，此動態視覺模型具跨領域潛力，未來可套用於飛行與戰鬥模擬器，也能為移動中的無人機、車輛設計干擾性防護塗裝，甚至協助優化道路標識、減緩建築環境引發的視覺不適。

部分蝴蝶翅膀上的高對比斑紋，會隨拍翅動作交織出「運動錯覺」，讓捕食鳥類誤判其飛行速度與方向。資料圖片

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