阿拉伯芥這種小小的有花植物,是在植物科學(xué),包括遺傳學(xué)和植物發(fā)育研究中的模式生物之一。其在農(nóng)業(yè)科學(xué)中所扮演的角色正彷佛小鼠和果蠅在人類生物學(xué)中的一樣。盡管阿拉伯芥在農(nóng)業(yè)上并無多少直接的貢獻,但有幾個優(yōu)點使其成為研究有花植物的遺傳、細(xì)胞、分子生物學(xué)的典型。
阿拉伯芥基因組之小有利于基因定位和測序。其基因組大約為12,500萬堿基對和5對染色體,在植物中算是小的。在2000年,阿拉伯芥成為第一個基因組被完整測序的植物。在探明至今已發(fā)現(xiàn)的25,500個基因的功能上已作出了非常多的工作。
植株之小于生活周期之短同樣也是阿拉伯芥的優(yōu)點。實驗室常用的許多品系,從萌芽到種子成熟,大約為六個星期。植株之小方便其在有限的空間里培養(yǎng),而單個植株能產(chǎn)生幾千個種子。此外,其自花傳粉的機制也有助于遺傳實驗。所有這些都使阿拉伯芥成為遺傳研究的模式生物。
利用根瘤農(nóng)桿菌把DNA轉(zhuǎn)化進阿拉伯芥基因組已是常規(guī)操作。而現(xiàn)在利用稱為“floral-dip”的方法并不涉及組織培養(yǎng)和植株再生。1873年,亞歷山大·布朗第一次用文獻記錄了阿拉伯芥的突變體。然而,直到1943年,阿拉伯芥作為模式生物的潛能才有文獻記錄。這個突變體現(xiàn)在稱為AGAMOUS,而這個突變的基因也在1990年被克隆分離出來。
丹麥人于是“發(fā)明”了一種草,把常見的小草“阿拉伯芥”改動一下基因,這草就變成一種測雷器:阿拉伯芥的根,感覺到土里頭地雷腐蝕后外泄出的二氧化氮,整株植物會從原來的綠色變成鐵紅色。阿拉伯芥的花粉經(jīng)過處理之后,花粉也不會擴散繁殖。丹麥人打算在斯里蘭卡、波斯尼亞這些飽受摧殘的土地上實驗種植。