發(fā)現(xiàn)是創(chuàng)造耐熱作物的關(guān)鍵
到2050年，全球變暖可能使農(nóng)作物減產(chǎn)三分之一。加州大學(xué)河濱分校的研究人員已經(jīng)鑒定出一種基因，可以將該精靈重新裝進(jìn)瓶子里。
溫暖的溫度向植物發(fā)出夏天即將來(lái)臨的信號(hào)。預(yù)期水分減少，它們?cè)玳_(kāi)花，然后缺乏產(chǎn)生更多種子的能量，因此農(nóng)作物產(chǎn)量較低。這是有問(wèn)題的，因?yàn)轭A(yù)計(jì)世界人口將激增至100億，而食物卻少得多。
UCR植物學(xué)和植物科學(xué)教授Meng Chen說(shuō)：“我們需要能夠承受較高溫度，更長(zhǎng)的開(kāi)花時(shí)間和更長(zhǎng)的生長(zhǎng)期的植物?！?“但是，為了能夠改變植物的溫度響應(yīng)，您首先必須了解它們的工作原理。因此，這就是為什么鑒定能夠?qū)崿F(xiàn)熱響應(yīng)的基因如此重要的原因?！?/p>
Chen和他的同事為揭示熱敏基因所做的工作本周發(fā)表在如何做科普類視頻《自然通訊》雜志上。這是他們發(fā)現(xiàn)與溫度感應(yīng)有關(guān)的第二個(gè)基因。
兩年前，他們找到了第一個(gè)基因，叫做HEMERA。然后，他們進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，以查看是否可以識(shí)別出與控制溫度感應(yīng)過(guò)程有關(guān)的其他基因。
通常，植物對(duì)甚至幾度的天氣變化也有反應(yīng)。在該實(shí)驗(yàn)中，研究小組從完全對(duì)溫度不敏感的突變擬南芥植物開(kāi)始，他們對(duì)其進(jìn)行了改良，使其再次具有反應(yīng)性。
檢查該兩次突變植物的基因后發(fā)現(xiàn)了新基因RCB，其產(chǎn)物與HEMERA密切配合以穩(wěn)定熱敏功能。陳說(shuō)：“如果你敲除任何一個(gè)基因，你的植物就不再對(duì)溫度敏感?！?/p>
HEMERA和RCB都需要調(diào)節(jié)一組具有多種功能的主基因調(diào)節(jié)子的數(shù)量，這些主調(diào)節(jié)子對(duì)溫度和光線都起反應(yīng)，并使植物變綠。這些蛋白質(zhì)分布在植物細(xì)胞的兩個(gè)不同部分，即細(xì)胞核和稱為葉綠體的細(xì)胞器。
Chen表示，展望未來(lái)，他的實(shí)驗(yàn)室將致力于了解細(xì)胞的這兩個(gè)部分如何溝通和協(xié)同工作，以實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)，綠化，開(kāi)花和其他功能。
“當(dāng)您改變光照或溫度時(shí)，細(xì)胞核和葉綠體中的基因都會(huì)改變它們的表達(dá)。我們認(rèn)為HEMERA和RCB參與了這兩個(gè)細(xì)胞區(qū)室之間的基因表達(dá)協(xié)調(diào)，” Chen說(shuō)。
最終，目標(biāo)是能夠修改溫度響應(yīng)，以確保我們未來(lái)的食品供應(yīng)。
陳說(shuō)：“我們很高興找到第二個(gè)基因。” “這是一個(gè)新的難題。一旦我們了解了所有工作原理，便可以對(duì)其進(jìn)行修改，并幫助農(nóng)作物更好地應(yīng)對(duì)氣候變化。”
標(biāo)簽： 創(chuàng)造耐熱作物
