《干旱激素测定有助提高粮食产量》

  • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
  • 编译者: 刘晶晶
  • 发布时间:2014-06-06
  • 近年来,洪水和干旱的新闻报道越来越多,气候专家认为这些现象在未来还会更加频繁发生。因此,科学家需要了解这些现象对植物的影响,以便于保障粮食供应安全。

    植物激素在细胞间传递化学信号,交换植物生长或与外部世界相互作用的相关信息。植物运用激素信号的一个特别方式是对土壤碱性的反应。响应这类信号的激素被称为脱落酸。它不仅对水利用效率进行调控,还在依据土壤情况发出保持种子休眠和发芽重要信号的过程中起重要作用。

    研究人员首次实时测定了在单个植物细胞中的脱落酸水平,该论文发表在eLife杂志上。

    该研究揭示了脱落酸在高盐缺水植物中的作用。此次开发的新工具有助于通过生物工程提高农作物的产量,特别是在气候变化、植物面临减产的情况下。

    该工具运用多重荧光标记蛋白质来测量植物细胞中的脱落酸浓度。研究结果表明,运载脱落酸进入细胞的蛋白质可能多于现在已知的数量,而且脱落酸会很快被根细胞吸收而消除。

    研究团队还将继续研究植物细胞对激素信号的响应微调过程。这些工具将同样适用于人类和动物激素的研究。

相关报告
  • 《CRISPR编辑的水稻作物使粮食产量大幅度提高》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:zhangyi8606
    • 发布时间:2018-10-12
    • 来自普渡大学和中国科学院的科学家团队已经使用CRISPR/Cas9基因编辑技术开发出多种水稻,这些水稻多产25-31%的谷物,并且通过传统育种方法几乎不可能创造出来。 团队由普渡园艺与园林系著名教授、中国科学院上海植物逆境生物学中心主任Jian-Kang Zhu带领,对与植物激素脱落酸相关的13个基因进行了突变,已知在植物抗逆性和生长抑制中起作用。在培育出的几个品种中,有一个品种的抗逆性变化不大,但在中国上海的田间试验中多产了25%的谷物,而在中国海南岛进行的田间试验中多产了31%。 他们的研究结果在《美国国家科学院学报》上在线发表。
  • 《普通稗草有助于提高粮食安全》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:徐倩
    • 发布时间:2017-11-28
    • 澳大利亚研究人员发现,普通稗草中含有一种酶,使稗草能够在未来几十年可能出现的极端气候条件下,比其它植物更有效地从大气中捕获二氧化碳。研究结果表明,通过从稗草中移植酶,可以提高小麦、水稻等主要粮食作物产量。这是利用草的天然遗传多样性来增加作物产量的重大突破,可以应对全球作物生产力停滞不前的状况。研究人员的目标是选择更有效的酶移植到小麦和水稻等作物中,提高作物产量。 此项研究由澳大利亚研究理事会光合作用转化技术卓越中心、澳大利亚国立大学生物学研究院和西悉尼大学霍克斯伯里环境研究所共同开展。研究成果已发表在学术期刊《自然·植物》(Nature Plants)中。 研究主要关注目标是二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco),它从空气中捕获二氧化碳来生产植物生长需要的糖。Rubisco可以在广泛的温度范围内将二氧化碳转化为碳水化合物,但转化效率有很大差异。数学模拟结果显示,Rubisco最适合生长在较热和较冷温度条件下的作物。 研究人员强调,随着可耕地潜力的耗尽,人们需要最大程度地利用现有农田,并且未来几十年气候不断变化,粮食需求逐渐增长,这些问题都促使我们对如何利用植物多样性保障粮食安全进行更加深入的探索。 (编译 徐倩)