該基因有助于沉水植物
隨著洪水風(fēng)險的增加,氣候變化威脅著植物。來自斯德哥爾摩大學(xué)的一項(xiàng)新研究表明,特殊基因是保持植物免于枯萎,保持健康并在水下長時間保持缺氧的關(guān)鍵。開發(fā)具有該基因的耐受性植物品種將增加收成,并且隨著氣候變化導(dǎo)致更多降雨將變得越來越重要。
像人類一樣,植物在水下時會被剝奪氧氣。斯德哥爾摩大學(xué)(Stockholm University)教授西爾維亞•林德伯格(Sylvia Lindberg)研究了植物如何更加耐受這種缺氧癥。當(dāng)植物缺氧時,特殊基因會發(fā)出危險信號,植物必須激活其他基因以幫助自我保護(hù)。其中一個基因是PLD,它形成磷脂酶D.到目前為止,它在植物缺氧信號系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用尚不清楚。
“我們懷疑這個基因是參與的,因?yàn)橹参锉┞队谄渌愋偷膲毫?,例如高鹽度,寒冷,干旱和真菌感染,”林德伯格說。
當(dāng)植物被剝奪氧氣時,它們會變少,葉子會變黃。林德伯格和她的研究團(tuán)隊(duì)使用缺乏潛在保護(hù)基因的突變植物來觀察模擬洪水期間是否更糟。研究表明,突變植物的葉子變黃并死亡 - 這意味著該基因在保持植物健康方面發(fā)揮作用。
“我們正在研究植物rockcress-Arabidospis-這是一種常見的模式植物,因?yàn)樗谢蚨际歉鶕?jù)它來鑒定的,”Lindberg說。當(dāng)暴露于缺氧時,一些植物突變體與野生植物相比產(chǎn)生較少的鈣。因此,鈣的量也可以保護(hù)植物。鈣是一種重要的信號物質(zhì),在細(xì)胞內(nèi)對于所檢查的所有類型的壓力都會增加。
“例如,大米對缺氧非常耐受,并且比小麥更能提高其細(xì)胞鈣水平,這對于缺氧非常敏感,并且不會將鈣水平提高到相同程度。因此,作物的脆弱程度各不相同。是缺氧,“林德伯格說。植物突變體也產(chǎn)生較少的磷脂酸,其在植物脅迫期間也是重要的第二信使。下一步是研究植物如何對缺氧作出反應(yīng),如果你改為增加修飾基因PLD的數(shù)量。“那么可能會形成更多的保護(hù)性鈣和磷脂酸來抵消缺氧的影響。我希望在這方面做更多的研究。這是真正的偵探工作,但對開發(fā)新的耐受性作物很重要”,林德伯格教授說。
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