根据eLife发表的最新研究,该研究由卡内基科学研究所(植物生物学系)的凯瑟琳巴顿发表,一项被认为使植物对干旱敏感的特征实际上可以成为他们更好地应对干旱的关键。
迄今为止,已经认识到对激素脱落酸(ABA)具有抗性的植物在干旱时表现不佳。然而,巴顿和她的团队现在发现了ABA抗性品种,当水资源稀缺时,这些品种比正常邻居更好。新的研究表明,育种者应该探索他们的“保持绿色”特征。
“当育种者正在寻找抗旱的植物时,他们会对那些对ABA具有抗性的植物打折,但我们的研究结果表明ABA抗性植物的一部分可能是耐旱的重要来源,”卡内基教授Kathryn Barton说。植物部说。 Biologyin California。
干旱和ABA激素在植物中引发了几种保水策略:叶子上的孔隙接近以防止蒸发,生长减慢,一些叶子变黄并从植物中落下。这项新研究发现一种蛋白质可以阻止生长并使叶子变黄。该团队更名为ABA INSENSITIVE GROWTH 1(ABIG1),以反映其先前未检测到的对植物生长的影响。
使具有和不具有蛋白质的植物生长并浇水34天,但是从第35天起,将水保持17天。没有关键ABIG1蛋白的未浇水植物保留两倍量的绿叶并保持直立并保持更健康的根系。含有ABIG1蛋白的植物变黄,失去叶子,落下。
Barton及其同事假设减少植物中ABIG1的含量会增加植物触发严格节水措施的门槛。提高这一阈值可能是培育在短期干旱事件中保持绿色和生长的植物的一种方法。
加利福尼亚自从它成为历史上最严重的干旱之后已有五年多了,最近的研究已经提升了数百年的前景。全球变暖也增加了其他地方干旱的频率和严重程度。植物科学家和育种者将在帮助农民适应方面发挥关键作用。这对于维持我们的食品,燃料,服装和药品供应至关重要。
“干旱已成为世界新常态,我们需要在许多方面进行创新以缓解这一问题。凯西的团队发现了一种新的分子播放器,不仅能够明确耐旱性,还提供植物机制具有更强的水分限制能力,“卡内基植物生物学主任Sue Rhee说。
在高粱和水稻等作物中种植了“绿色”特征,以在干旱条件下保持收获。保留叶子的植物可以继续从环境中提供养分到我们收获的植物部分,例如我们用作食物的种子。目前,尚不清楚这种“保持绿色”能力的基础是什么。巴顿及其同事的工作表明,ABIG1可能是答案的一部分。
“我们研究的植物长时间保持绿色并保持枝条直立,即使我们剥夺它们两个多星期的水是一个令人兴奋的发现,可能导致更多的干旱 - 耐受性作物。品种,“巴顿说。
她和她的团队已经在尝试研究玉米中ABIG1同源物的数量是否减少,这是世界第三大谷类作物,将生产类似的“绿色”植物。