干旱是影响农作物正常发育，进而导致减产的一种农业气象灾害。2012年以来，由于受到厄尔尼诺现象和部分地区高压及降雨减少等气候因素的影响，全球100多个国家遭遇到不同程度的干旱威胁，造成粮食减产并引发全球粮食安全隐忧。早在2015年的气候大会就有报道指出，2002年和2003年澳大利亚国内生产总值由于干旱和农产品产量减少均下降了一个百分点。因此，发现更耐旱的农作物对于全球粮食安全有重要意义，也能够减少干旱对国家经济的影响。
2016年7月19日澳大利亚国立大学在其网站发表新闻报道称，其生物学院的陈凯勋（Kai Xun Chan）博士领导的研究团队在水稻、小麦等植物中发现了一种能够感知干旱和不利光照条件的酶，并且已经掌握了这种酶从原子到植物整体的运行机制 。这一重大发现有利于培育下一代抗旱作物。
研究人员称，植物叶片中的传感器能够通过改变自身形状和活性来持续监测它所处的水分条件和光照环境，以便感知恶劣环境，例如极端干旱。这样就如同在植物内部设置了一个“警报”装置，提醒植物需要采取行动应对干旱，比如合成某些有益的化学物质。但是这种警报通常出现得非常滞后，此时植物已经受到灾害影响。如果能够在干旱的第一时间接收警报，就能够尽早采取足够措施，帮助植物在重度干旱下存活。例如，小麦在开花期和播种期最容易受到干旱的影响，同时这个时期也决定着农作物的收成。如果在旱季能够更快地触发传感警报器，小麦就可以采取相应措施避免不必要的水分损失以确保能够支撑到下一次降水。
这项研究的潜在应用价值很高，它可以通过基因改造、植物培育手段使传感器释放警报，也可以使用化学喷剂直接作用于传感器使其报警。这样可以救活庄稼，提高作物产量。使用化学喷剂是一种新颖的缓解干旱压力的方式。澳大利亚国立大学化学学院的彼得·麦比特（Peter Mabbitt）博士和科林·杰克逊（Colin Jackson）副教授利用澳大利亚同步加速器的X光设备，构建了酶传感器的3D模型。陈（Chan）博士称他们将借助该模型和计算机软件来识别与酶结构相匹配的化学物质，并有望在两年内研发出可用于制造化学喷剂的化学物质，以提高作物抗旱能力。
（编译 吴蕾）
