研究:化學發(fā)現讓休眠的種子重新煥發(fā)生機 或有助于增加糧食供應cnBeta.COM 2021-09-28 |
據外媒報道,在加州大學河濱分校(UCR)領導的團隊發(fā)現的一種新化學物質的幫助下,原本處于休眠狀態(tài)的種子重新煥發(fā)生機。植物有感知干旱的能力。當它們這樣做時,它們會釋放出一種激素,幫助它們保持水分。這種同樣的激素,ABA,向種子發(fā)出一個信息,即現在不是發(fā)芽的好時機,導致作物產量降低,在炎熱的地方食物減少--由于氣候變化的結果,這個名單越來越長。
UCR項目科學家和研究作者Aditya Vaidya說:“如果你阻止ABA,你就會擾亂植物用來防止種子發(fā)芽的化學途徑。我們的新化學品,Antabactin,正是這樣做的。如果我們應用它,我們已經證明,休眠的種子會發(fā)芽?!?/p>
Antabactin的有效性證明在發(fā)表于《美國國家科學院院刊》的一篇新論文中有所描述。
這項工作建立在同一團隊創(chuàng)造了一種模仿ABA激素效果的化學品的基礎上,ABA激素是由植物在應對干旱壓力時產生的。這種被稱為Opabactin的化學物質減緩了植物的生長,使其保存水分,不至于枯萎。它通過誘導植物關閉其葉子和莖中的微小孔隙來發(fā)揮作用,從而防止水分外流。
接下來,研究小組希望找到一種能產生相反效果的分子,打開這些孔隙,“鼓勵”發(fā)芽并增加植物生長。盡管通過育種已經在很大程度上消除了種子休眠,但它仍然是萵苣等一些作物的一個問題。
UCR植物細胞生物學教授和研究的共同作者Sean Cutler說,加速和減緩植物生長是農民的重要工具。他說:“我們的研究就是要管理這兩種需求?!?/p>
為了找到Opabactin的對立面,Vaidya迅速制作了4000個它的衍生物。"這相當于大海撈針,"Cutler說,"他創(chuàng)造的化合物阻斷了ABA的受體,而且具有異常的效力。"
在他們的論文中,團隊成員表明,將Antabactin應用于大麥和西紅柿種子可以加速發(fā)芽??梢韵胂?,Antabactin和Opabactin可以一起工作,幫助農作物在一個變得更加干燥和炎熱的世界中茁壯成長。
一旦Antabactin幫助種子發(fā)芽成為健康的植物,農民就可以在生長季節(jié)的早期通過噴灑Opabactin開始節(jié)水。這樣,當植物開始開花時,就有足夠的水被"儲存"起來。
Vaidya說:“就像女性在懷孕期間需要更多的營養(yǎng)一樣,植物在開花和即將結果的時候需要更多的水和營養(yǎng)。大多數作物都是如此,尤其是像玉米和小麥這樣的經濟相關作物?!?/p>
該研究小組繼續(xù)研究ABA在其他各種植物物種中誘導的種子休眠的變化。他們還想研究Antabactin作為一種化學工具,在水分不受限制的溫室環(huán)境中增加植物生長。
Vaidya說:“我們希望確定支配種子休眠的關鍵分子角色,最終減少由于不幸的種植時間或種子發(fā)芽不良而造成的作物產量損失的影響?!?/p>
責任編輯:劉鑫嶸




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