您现在的位置是:首页 >新闻频道企业要闻 2019-09-06 11:20:18

生物学家发现了防水植物的方法

乌特勒支大学的科学家们已经发现了一些植物如何能够在淹水时迅速发现它们处于水下,并开始防止它们淹死的过程。由于大多数主要作物的极端洪水敏感性,洪水每年造成广泛的产量损失。在Nature Communications上发表的一项研究中,研究人员展示了植物如何使用气态激素乙烯作为触发水下生存反应的信号。鉴定这种信号传导机制和所涉及的基因可能为压力恢复,防洪作物铺平道路,即使在压力条件下也可以维持产量。

全球变暖导致不仅干旱和热浪的发生率增加,而且降雨量增加和洪水风险增加。这是作物的主要问题。就像人类一样,植物需要氧气才能生存,水下缺乏它会导致它们窒息死亡。因此,洪水造成的破坏性农业影响与干旱等其他极端天气事件一样巨大。例如,马铃薯田的淹水可在24小时内导致完全的产量损失。因此,必须了解植物的恢复力机制,以便向抗洪作物发展。这可以在粮食安全和减轻重大经济损失方面创造一个不同的世界。

“如果植物可以迅速发现它们被淹没,它们就可以启动增加生存机会的过程。例如,一种策略是所谓的呼吸管反应,其中叶子和茎增加向上生长,从水中出现,恢复与空气的接触。另一个策略是抑制生长和新陈代谢,以便在洪水消退之前尽量减少氧气和能量消耗,“第一作者,乌特勒支大学植物生理生理学组的植物生物学家Sjon Hartman说。“我们最近证明了气态植物激素乙烯在这方面起着非常重要的作用。被淹水植物细胞中的乙烯作为植物的洪水信号。”

研究人员与来自奈梅亨,丹麦,英国和美国的同事一起,在Nature Communications上报告了他们的研究结果,并描述了植物洪水和相关基因引发的一系列分子事件。他们证明,淹水植物中的乙烯积累在早期阶段引发植物的存活反应,甚至在氧气水平实际下降之前。“这非常有用:早期进入生存模式的植物可以在水下持续更长时间,可以在生与死之间产生差异,”Hartman说。

这种耐受机制的发现为抗旱作物的未来发展提供了巨大的潜力。“现在我们知道与洪水存活相关的基因,我们可以将它们引回到缺乏它们的植物中,从而使植物淹没植物更快进入生存模式,”研究负责人Rashmi Sasidharan博士和乌特勒支大学的Rens Voesenek教授说。 。“这将使我们能够制造出能够更好地承受洪水的未来作物。”

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