气候变化会带来严重的干旱,威胁着植物生长。伊利诺伊大学研究人员发现一种保护植物免受干旱的措施:对植物喷洒一种化合物,诱发作物更加耐旱。他们认为通过确定关键的分子机理,可以使植物减少水分损失。
面对干旱,植物可以诱发自然防御。它们产生一种激素,即脱落酸(ABA),ABA与一种蛋白结合,产生PYL受体,触发一个反应链,关闭叶片的毛孔。这样植物保留了水资源,可以在干旱环境中持续生长。
研究人员认为问题的关键是ABA激素。由于ABA的中度稳定和分子结构的复杂性,ABA不能直接喷洒在田野中。当然可以通过理解激素的作用原理,可以设计一些分子,让它们起到与ABA一样的功用。这个分子还应该是廉价、稳定和环境友好的,农民才可以用它让作物更抗旱。
利用分子动态模拟,研究人员首次揭示了ABA结合PYL受体的分子细节。通过逐帧的模拟显示了如何、在哪里激素结合蛋白,以及引起形变,关闭叶片毛孔。研究人员想确定水稻的这种机制,将开展更加严格的计算和基因学研究以确定这个结合过程。