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      代謝物在抑制雜草的同時刺激作物
      
			
      
				2019-03-08 15:15:02
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      KAUST的研究人員表示，一種新發(fā)現(xiàn)的天然存在的代謝物可以促進(jìn)水稻植物的生長，并通過常見的寄生植物阻止蟲害，這有助于改善全球糧食安全。植物科學(xué)家正在研究生產(chǎn)健康，營養(yǎng)豐富的作物的方法，以滿足世界不斷增長的人口需求。然而，培育能夠提供可靠，可持續(xù)產(chǎn)量的強(qiáng)大植物受到挑戰(zhàn)，包括與寄生蟲感染和植物感染作斗爭。
      

      代謝物在抑制雜草的同時刺激作物
      

      類胡蘿卜素是大多數(shù)生物組織中的有機(jī)化合物 ; 它們可以作為激素和信號分子，除其他功能外，還可以刺激代謝過程?？茖W(xué)家們剛剛開始在植物中解開這些化合物的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，結(jié)果令人驚訝。
      

      在KAUST教授Salim Al-Babili，Takashi Gojobori和Ikram Blilou的指導(dǎo)下，KAUST團(tuán)隊(duì)與意大利的科學(xué)家一起發(fā)現(xiàn)了一種名為zaxinone的新型類胡蘿卜素代謝物，由以前被忽視的一組酶，類胡蘿卜素裂解雙加氧酶合成( CCDs)，存在于大多數(shù)植物中。除了促進(jìn)植物生長外，zaxinone還能減少根寄生蟲Striga(也稱為巫草)的侵染。
      

      本文的第一作者Jian You Wang解釋說，“Strigais是一種感染谷物的寄生植物。植物激素稱為獨(dú)腳金內(nèi)酯，由寄主植物釋放到土壤中，Striga種子利用它發(fā)芽并構(gòu)建一種結(jié)構(gòu)，將它們與宿主根連接起來它們吸收了營養(yǎng)物質(zhì)，礦物質(zhì)和水。這剝奪了自身增長所需的大量資源，大大降低了產(chǎn)量.Striga現(xiàn)在影響了撒哈拉以南非洲60%以上的農(nóng)田并迅速蔓延;它是其中之一全球糧食安全面臨的七大生物威脅。“
      

      該團(tuán)隊(duì)使用序列數(shù)據(jù)庫分析了包括水稻在內(nèi)的69種不同植物物種的CCD基因的分布和活動。他們在一個產(chǎn)生zaxinone的CCD亞家族中鑒定出一種基因及其相關(guān)酶。他們研究了具有降低的zaxinone含量的突變體水稻植物，發(fā)現(xiàn)它們生長不良和獨(dú)腳金內(nèi)酯水平升高。
      

      “接下來，我們將突變體和野生型植物暴露于增加的zaxinone水平，”Wang說。“這種處理拯救了突變植物并促進(jìn)了野生型植物的生長。我們驚訝地發(fā)現(xiàn)這種代謝物調(diào)節(jié)獨(dú)腳金內(nèi)酯水平，具有解決Striga侵染的連鎖效應(yīng)。”
      

      “我們對zaxinone非常興奮 - 它可以用來緩解Striga感染或作為生物興奮劑加速植物生長，”Al-Babili補(bǔ)充說。“我們目前正在進(jìn)行代謝組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究，以充分了解這種生長調(diào)節(jié)因子及其功能。”
      
			

			
        
      
			
      
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