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研究人员努力设计应对气候变化的植物

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-01-08 09:41  浏览次数:0
摘 要:LMU的生物学家发表的一项新研究表明,对于工程植物的问题,没有简单或普遍的解决方案,使它们能够应对气候变化带来的挑战。对于
 LMU的生物学家发表的一项新研究表明,对于工程植物的问题,没有简单或普遍的解决方案,使它们能够应对气候变化带来的挑战。
 
对于植物来说,气候变化有一点可以肯定,那就是压力的增加。毕竟,植物能扎根。他们没有选择搬到天气适合他们的地方去。全球许多地区气温波动更大、干旱程度加剧,已经让他们的生活更加困难。植物是高度复杂和敏感的系统。即使在今天气候稳定的地区,光照水平的变化也会降低生长速度和作物产量。例如,植物已经发展出复杂的细胞机制,保护它们免受高强度光对光合作用的有害影响。在一个这样的光保护过程中,多余的光能在破坏光合机构之前作为热量被耗散。这会降低产量,但这对工厂非常有利。
 
三种酶在这一适应过程中起着关键作用,简称V、P和Z。在2016年发表的一篇引起广泛关注的论文中,美国一个研究小组在烟草植株中过度表达了这三种蛋白质的基因,从而增加了叶片中产生的酶的数量。他们随后观察到,在田间条件下,这些“VPZ”系的生长速度比酶水平正常的对照植物快。LMU生物学家安东尼·加西亚·莫利纳和达里奥·利斯特现在在模式植物拟南芥(thale cress)中进行了基本相同的实验。他们的发现发表在《自然植物》杂志上。
 
他们的研究结果证实,与烟草一样,较高的V、P和Z水平降低了光合作用的速率,同时使植物能够更快地(事实上,甚至比烟草更快地)适应波动的光照水平。然而,至关重要的是,拟南芥VPZ株系的生长速度并不比对照株快。相反,这三种酶的过度表达导致生长迟缓。”“这清楚地表明,要生产出像一些研究小组自信地建议的那样更适应环境的植物并不容易,”莱斯特说事实上,更高水平的光保护实际上可能会干扰对植物生长重要的其他机制的运行。”
 
 
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