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科学家发现一种刺激农作物生长的新机制可增加产量

2014.1.15

  据物理学家组织网1月14日(北京时间)报道,英国杜伦大学、诺丁汉大学、洛桑研究所和华威大学组成的研究团队,在植物中发现一种即使在恶劣环境下仍能刺激其生长的自然机制,由此可以潜在增加作物产量。研究成果刊登在最新一期《发育细胞杂志》上。

  在不利的自然条件下,例如缺水或土壤含盐量高,为了节省能源,植物会自动减缓其生长速度,甚至停止生长,它们通过抑制植物生长的蛋白质达到这种效果。与这个过程反向的是,植物产生一种激素即赤霉素,可打破这种抑制生长的机制。

  研究人员通过对生长在欧洲和中亚的阿拉伯芥进行植物建模研究发现,植物具有另外一种在环境压力下可调控其自然生长的能力,即植物能产生一种称为 SUMO的蛋白质改性剂,与抑制生长的蛋白相互作用。他们认为,可通过植物育种和生物技术等方法修改改性蛋白和阻遏蛋白之间的相互作用,移除让植物停止生长的机制,从而带来更高的产量,即使植物在遇到压力时也是如此。且这种机制也存在于大麦、玉米、水稻和小麦等作物之中。

  该论文作者、杜伦大学农作物改良技术中心副总监阿里博士认为,这一发现可能是一种重要的辅助作物产量的手段。他说:“我们所发现的是一种分子机制,即在不断变化的环境条件下,可以稳定限制植物增长的特定蛋白水平。这种机制独立于赤霉素激素发挥作用,意味着即便在一定压力下,我们可以利用这种新方法促进植物生长。”

  新研究对于农民无疑是个福音。特别是面临不利的条件,利用这种机制可以促进农作物保持较大产量,实现可持续集约化生产,带来更大收益。

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