公元1943年—模式生物:阿拉伯芥

大肠杆菌(Escherichiacoli)、黑腹果蝇(Drosophilamelanogasrer)、隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)、小鼠(Musmusmusculus)和阿拉伯芥(Arabidopsisrhaliana)有什么共通之处?既然有的生物都有非常相似的新陈代谢途径,也都以DNA作为携带遗传信息的密码,这些模式生物是一般生物学研究中广泛使用的材料 。此外,细菌、昆虫、无脊椎动物、脊椎动物的研究领域中,各有代表的模式生物。

1943年,德国植物学家弗瑞德里奇.莱巴赫提出以阿拉伯芥—原生于欧洲和亚洲的小型开花植物,是一种没有商业价值的野草一—作为模式生物的构想 。1907年他完成博士论文,并转而研究其他领域,到了1930年代他又把研究重心转回阿拉伯芥,后续的研究生涯也都投注在这种植物上。 他研究阿拉伯芥的突变,并收集不同生态型(ecorype)-即遗传背景相同,但因适应世界各地的环境而产生形态及生理差异的变种他收集750种不同生态型的阿拉伯芥。莱巴赫对阿拉伯芥的研究持续至 1950年代,后代继续发扬光大的学者是匈牙利植物生理学家乔治.瑞迪,在密苏里大学研究阿拉伯芥的突变几十年。

许多因素综合影响下,使阿拉伯芥成为生物学家选定的模式生物,用来研究植物生理、遗传学和。此外,阿拉伯芥的生活演化学。阿拉伯芥体型小,硏究人员只需要一小块空间就能栽种上千棵植株史短,只需要六周时间就能从种子生长为成熟的植株,方便采收,产生的种子数量超过5000 颗。莱巴赫于1907年发表的博士论文,确认阿 拉伯芥只有五对染色体,是植物界染色体数量 最少的植物,因此很容易找出特定基因在染色体的位置。2000年,阿拉伯芥是植物界第一种被完全定序的植物,共有2万7400个基因。诱发阿拉伯芥突变也很容易,其植物细胞可能轻易接受外来DNA。