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我国研究人员发现促进植物抗旱作用的脱落酸类似物
作者:admin    发?#21152;冢?013-09-17 10:29:53    文字:【】【】【
 近日,中科院上海生命科学研究院上海植物逆境生物学研究中心、中科院上海药物研究所、和中科院广州生物医药与健康研究?#26097;?#30740;究人员共同发现了脱落酸(Abscisic acid, ABA)受体激动剂AM1(ABA mimic 1)。AM1是一种具有脱落酸活性的小分子化合物,喷施于植物后可以降低叶片的失水速率,显著提高植物在干旱环境下的成活率,这一新发现为农业生产中的节水抗旱提供了新思路。

近年来,我国旱灾频繁,受旱面积大。除西北长期缺水、华北旱灾频繁外,旱灾在长江流域发生的频率近年也有很大提高,日益?#29616;?#30340;干旱更成为影响作物产量的首要环境因素。2010年以来,我国西?#31995;?#21306;的?#20013;?#24178;旱造成农作物的减产甚至绝收。2012年,美国50年不遇的大旱波及到30多个州的近2000个县,造成玉米价格暴涨60%。这促使植物科学家们一直在寻找一种更加安全、有效的农业抗旱手段。

尽管传统的抗旱育种取得了一定成效,但由于在目标物种中缺少合适的遗传变异,所以节水抗旱作物品种的育?#20013;?#29575;一直不高。此外,植物的抗旱机理复杂,涉及多基因的协同控制,并?#19968;?#21463;到如干旱发生时机等环境因素的影响,所以利用基因工程方法提高作物抗旱性也存在较大?#35759;齲?#21152;之公众对转基因食品的使用尚存疑虑,所以该项技术的进一步应用存在很大阻碍。

脱落酸是应对环境胁迫的主要植物激素,可以促进叶片气孔关闭以减少水分蒸发,从而帮助植物有效应对干旱的威胁。AM1可以通过激活拟南芥中的多个脱落酸受体来模拟天然脱落酸的作用,与天然脱落酸相比,此次发现的AM1结构简单?#20063;?#23384;在旋光异构体、易于合成和纯化、成本更低,且AM1的生理活性?#29616;?#21069;发现的脱落酸类似物Pyrabactin高出一个数量级,在种?#29992;?#21457;和营养生长等多个生理阶段均可发挥作用。由于脱落酸受体的氨基酸序列在高等植物中非常保守,因此AM1无需进行改造即可同时应用于大面积、多种类的农作物。

与传统的转基因作物相比,AM1的使用更加灵活,在意外遭受干旱的农作物产区,可以通过在短期内?#20013;?#21943;施AM1来提高作物的存活率,在旱季结束后即可停止施用。上述优点使得AM1在农业生产领域具有极大的应用潜力和市场价值。 (来源:世界农化网)
脚注信息
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