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被忽視的植物無視乾旱-

來源:百花花卉谷 閱讀:2.35W 次

根據卡內基科學研究所(植物生物學系)的凱瑟琳巴頓的eLife發表的最新研究結果一項被認爲使植物對乾旱敏感的特徵實際上可以成爲他們更好地應對乾旱的關鍵。

迄今爲止,人們已經認識到對激素脫落酸(ABA)具有抗性的植物在應對乾旱方面表現不佳。然而,巴頓和她的團隊現在發現了ABA抗性品種,當水資源稀缺時,這些品種比正常的鄰居生長得更好。新的研究表明,育種者應該探索它們的“保持綠色”特徵。

“當育種者正在尋找能夠抵抗乾旱的植物時,他們會對那些對ABA具有抗性的植物進行打折,但我們的研究結果顯示,ABA抗性植物的一部分可能是耐旱的重要來源,”卡內基植物系的Kathryn Barton教授說。 Biologyin California。

被忽視的植物無視乾旱-

乾旱和ABA激素在植物中引發了幾種保水策略:葉片上的毛孔靠近以防止蒸發,生長減慢,一些葉子變黃並從植物上掉落。這項新研究確定了一種蛋白質作爲延緩生長並使葉子變黃的藥劑。該團隊更名爲ABA INSENSITIVE GROWTH 1(ABIG1),以反映其先前未發現的防止植物生長的作用。

使具有和不具有蛋白質的植物生長並澆水34天,但是從第35天開始,將水保持17天。沒有關鍵ABIG1蛋白的未澆水植物保留了綠葉數量的兩倍,能夠保持直立並保持更健康的根系。含有ABIG1蛋白的植物變黃,失去葉子,倒下。

Barton及其同事假設減少植物中ABIG1的含量會增加植物觸發嚴格節水措施的閾值。提高這一閾值可能是培育在短期乾旱事件中保持綠色和生長的植物的一種方法。

加利福尼亞已有五年多的時間,成爲有史以來最嚴重的乾旱之一,最近的研究提出了它持續數百年的前景。全球變暖也在增加其他地方乾旱的頻率和嚴重程度。植物科學家和育種者將在幫助農民適應方面發揮關鍵作用。這對於保持我們的食品,燃料,衣服和藥品供應至關重要。

“乾旱已成爲全球的新常態,我們需要在許多領域進行創新,以緩解這一問題。Kathy的研究團隊發現了一種新的分子播放器,它不僅能夠闡明耐旱機制,還能爲植物提供更大的水分限制能力,“Carnegie植物生物學主任Sue Rhee說。

“保持綠色”的特性已經在高粱和水稻等作物中培育出來,以便在乾旱條件下保持收穫。保留葉子的植物能夠繼續提供從環境到我們收穫的植物部分的營養,例如我們用於食物的種子。目前,尚不清楚這種“保持綠色”能力的基礎是什麼。巴頓及其同事的工作表明,ABIG1可能是答案的一部分。

“我們研究的植物能夠長時間保持綠色並保持直立的枝條,即使我們剝奪它們的水超過兩週也是一個令人興奮的發現,可能會導致更多的耐旱作物品種,”巴頓說。

她和她的團隊已經在進行實驗,看看是否減少了玉米中ABIG1同系物的數量,這是世界上第三大谷物作物將產生類似的“保持綠色”植物。

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