研究人员培养植物以抵御气候变化
改善模型植物对恶劣条件的响应的成功正在促使植物分子研究人员转向包括小麦,大麦,水稻和鹰嘴豆在内的粮食作物。
澳大利亚的弗林德斯(Flinders)和拉筹伯大学(La Trobe University)的研究人员正在致力于编码抗氧化酶的基因,以最小化叶细胞对环境胁迫的有害氧化反应。实验表明,具有增强的酶水平的植物变得更坚硬,并且在暴露于干旱和“强光”下更容易恢复。
“随着热浪,干旱和盐碱化越来越成为一个问题,世界各地的植物生物学家越来越多地寻找使植物能够耐受多种环境胁迫的方法,”植物生物学战略教授戴维·戴(David Day)说。
“我们的研究是使用拟南芥(Arabidopsis thaliana)进行测试的概念证明,操纵线粒体呼吸是管理植物对非生物胁迫响应的重要途径。”
研究人员专注于两种酶,它们共同起作用以减轻模型植物叶片中的氧化损伤。
“这些蛋白质作用于细胞的能量核心或线粒体,以最大程度地减少干旱或其他胁迫因素造成的破坏,”《植物生理学》新论文的主要作者之一克里斯汀·斯威特曼博士说。
她说:“因此,培育出能够产生更多这类酶的植物可能能够在极端高温或长期干旱的天气中生存,并有更好的机会在恶劣季节生产食物。”
弗林德斯(Flinders)教授兼澳大利亚植物科学家学会主席凯瑟琳·索尔(Kathleen Soole)表示,该方法论已显示出其价值,现在可以适用于更复杂的谷物和豆类食品。
Soole教授说:“研究表明,两种新的抗氧化酶通过影响植物细胞的代谢,使植物在干旱后恢复得更好。”
弗林德斯(Flinders)副教授科林·詹金斯(Colin Jenkins)渴望将这项工作转向谷物等粮食作物。植物分子研究员詹金斯说:“这为选择具有较高酶活性的现有农作物品种和为小麦和大麦等农作物进行类似的遗传操作铺平了道路。”