一个研究团队发现了一种植物中的新组织，它在种子的形成中发挥着重要作用，通过调节养分进入种子的流动。该团队利用他们的发现提高了包括稻米在内的重要作物的产量。他们的发现代表了160年以来首次识别的新植物组织，为研究开辟了一个新领域。
由日本名古屋大学领导的研究小组发现了植物中的一种新组织，该组织对种子的形成至关重要。他们的发现代表了160年以来首次发现的新植物组织。他们的研究成果为研究开辟了新领域，并且已经展示了实际应用，团队提高了包括稻米在内的重要作物的产量。《当前生物学》杂志发表了这项研究。
自2005年以来，科学家们知道受精对于种子身体（称为下胚轴）从植物的“母体”部分接收养分是必要的。理解植物如何检测成功的受精对于在育种期间最大限度地提高作物物种的产量是重要的。
由笠原龙志和野田淳之领导的研究小组偶然发现了这一新组织。笠原一直在染色种子，以追踪与受精相关的蜡状物质（我们称之为石蜡）的沉积，以验证之前一项研究的发现。
在检查染色区域时，笠原注意到了意想不到的现象。他说：“植物通过花粉管的插入进行受精，因此大多数科学家只对发生此过程的地方感兴趣。然而，我们在相对的一侧也发现了信号。”他回忆道：“我记得很惊讶，尤其是当我们意识到在受精失败时这个信号特别强的时候。”
进一步分析显示出一种独特的兔子形状的组织结构，作为一个通道。这个结构被命名为“笠原通道”，以纪念其发现者，代表了自19世纪中叶以来识别出的首个新植物组织。
笠原观察到的信号来自于石蜡的沉积，石蜡会阻止养分和激素进入未受精的种子。通道的关闭导致种子无法接收养分而死亡。研究人员将其称为“关闭状态”。另一方面，当受精发生时，下胚轴检测到这一成功，并溶解石蜡，使养分能够流入种子，从而促进生长。研究人员称之为“开放状态”。
笠原解释说：“当比较成功受精和失败胚胎的养分流动时，发现只有成功的胚胎中观察到了养分的流入，而失败的胚胎则完全被阻止。”他指出：“这限制了对不具生存能力的种子浪费的资源量。”
通道在开放和关闭状态之间切换的能力暗示了遗传调控。研究人员检查了受精的植物下胚轴，以识别潜在的遗传控制。
他们识别出一种名为AtBG_ppap的基因，该基因在受精的下胚轴中专门上调，并确定了其在溶解石蜡中的作用。当他们修改下胚轴以过表达AtBG_ppap时，通道保持在永久开放的状态，从而增加了养分的摄取。
笠原说：“这让我们意识到保持通道永久开放可能会扩大种子。”他补充道：“当我们用稻米种子测试这一理论时，得到的种子大了9%。在其他物种的种子中，我们成功实现了高达16.5%的增加。”
他们的发现代表了植物育种中种子增强的重大进展。保持永久开放的状态可能会显著提高重要农作物的产量。
笠原还认为，这些发现将增强对植物进化的理解，特别是为什么开花植物（被子植物）在今天的植物群落中占主导地位。他说：“由于未受精的下胚轴根本无法成为种子，喂养它对植物来说是‘浪费的’，”他说：“因此，被子植物可能通过这种机制来喂养胚胎，从而确保它们仅为受精的种子提供资源，才得以存活到现代。”
