For International

澳大利亚国立大学新研究让农作物免受干旱灾害 (2016-09)

澳大利亚国立大学(The Australian National University,简称ANU)领导的国际研究发现植物如水稻和小麦如何对极端干旱胁迫产生感知和应对。这个突破性的发现可能会引领下一代耐旱作物证明的开发。

来自ANU生物学院的项目首席研究员Kai Xun Chan博士表示,研究小组发现有一种酶能够探测不利于庄稼生长的干旱和光照条件,并发现这种酶在分子水平上到整株植物范围怎样起作用。

Chan博士说,这个叶片上的“传感器”持续不断地监测环境中的水和光照,当环境变得恶劣时,它就能够改变自己的形状和活性来免于厄运。这就相当于在植物中设定了一个“火警装置”,适时地通过制造有益的化学物质来应对旱灾,但在田地中,这种机制往往来得太迟。如果作物发生缺水的最初我们就能获得“警报”,我们就能采取措施帮助它们渡过难关。

旱灾对小麦的影响往往在开花期和播种期,这也是决定最终收成规模的关键时期。在旱季,通过能更早地触发传感警报,作物能及时在叶片中采取反应机制以避免不必要的水分流失并确保它能挺到下一次降水。

Chan博士说:“我们对这项研究的应用前景感到激动。从基因修正、植物培养到直接针对这种传感器的化学喷剂的开发,都能从这项研究中获益。”

“这将能挽救作物,并确保他们的产量。化学喷雾将提供一种创新的方式来减少干旱的影响。”

在ANU化学研究院的Peter Mabbitt博士和助理教授Colin Jackson的帮助下,团队借助X光和粒子加速器完成了对这种传感酶的3D建模。

Chan博士说: “利用这个模型,程序就能筛选出与其结构匹配的化学合成物......如同找到正确的那块拼图块一样。"

“我们希望在两年内找到能够拯救受灾庄稼的化学喷剂。随和我们将与农民和其他从业者一起工作,使之完美。”

“我们已经收到ANU相关基金(ANU Connect Ventures Discovery Translational Fund)对这一后续工程的资金支持。”

这项研究由ARC植物生物能源卓越中心给予资助,此外,其他澳大利亚和国际院校如西澳大学、伯明翰大学科隆大学等也参与其中。

ANU