發(fā)現(xiàn)是創(chuàng)造耐熱作物的關鍵
到2050年，全球變暖可能使農作物減產三分之一。加州大學河濱分校的研究人員已經鑒定出一種基因，可以將該精靈重新裝進瓶子里。
溫暖的溫度向植物發(fā)出夏天即將來臨的信號。預期水分減少，它們早開花，然后缺乏產生更多種子的能量，因此農作物產量較低。這是有問題的，因為預計世界人口將激增至100億，而食物卻少得多。
UCR植物學和植物科學教授Meng Chen說：“我們需要能夠承受較高溫度，更長的開花時間和更長的生長期的植物。” “但是，為了能夠改變植物的溫度響應，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實現(xiàn)熱響應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)與溫度感應有關的第二個基因。
兩年前，他們找到了第一個基因，叫做HEMERA。然后，他們進行了一項實驗，以查看是否可以識別出與控制溫度感應過程有關的其他基因。
通常，植物對甚至幾度的天氣變化也有反應。在該實驗中，研究小組從完全對溫度不敏感的突變擬南芥植物開始，他們對其進行了改良，使其再次具有反應性。
檢查該兩次突變植物的基因后發(fā)現(xiàn)了新基因RCB，其產物與HEMERA密切配合以穩(wěn)定熱敏功能。陳說：“如果你敲除任何一個基因，你的植物就不再對溫度敏感。”
HEMERA和RCB都需要調節(jié)一組具有多種功能的主基因調節(jié)子的數(shù)量，這些主調節(jié)子對溫度和光線都起反應，并使植物變綠。這些蛋白質分布在植物細胞的兩個不同部分，即細胞核和稱為葉綠體的細胞器。
Chen表示，展望未來，他的實驗室將致力于了解細胞的這兩個部分如何溝通和協(xié)同工作，以實現(xiàn)生長，綠化，開花和其他功能。
“當您改變光照或溫度時，細胞核和葉綠體中的基因都會改變它們的表達。我們認為HEMERA和RCB參與了這兩個細胞區(qū)室之間的基因表達協(xié)調，” Chen說。
最終，目標是能夠修改溫度響應，以確保我們未來的食品供應。
陳說：“我們很高興找到第二個基因?！?“這是一個新的難題。一旦我們了解了所有工作原理，便可以對其進行修改，并幫助農作物更好地應對氣候變化。”
標簽： 創(chuàng)造耐熱作物
