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植物如何调整身体以应对高温胁迫

发布时间:2020-09-16

    乌特勒支大学University of Utrecht 的生物学家描述了一种新的分子机制,该机制可使植物在高温条件下优化其生长。

     研究负责人马丁•赞坦(Martijn van Zanten)说,这项研究为耐候性作物的发展提供了有希望的线索,这些作物在高压力下仍能保持高产。他们于11月25日在PNAS上发表了他们的发现。

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    许多农作物遭受高温的侵害,每升高一摄氏度,温度升高,最多可导致10%的损失。在当前全球变暖和对食物的需求增加的背景下,这是一个主要问题。但是,许多植物可以调节其茎和叶的形状,从而使其更耐高温。此过程称为热形态发生,并导致“开放体计划”,该计划可实现有效蒸发,减少来自太阳的直接热辐射,并通过改善叶片周围的空气流通来散热。热形态发生促进冷却,并使植物在次优环境温度下保持最佳生长和生产,

 

    耐高温作物 

    耐热作物的发展需要对植物如何感知高温以及如何将这种信号转化为生长调节的详细知识。乌特勒支大学已故作者马丁•范赞丹(Martijn van Zanten)是英国乌特勒支国际研究人员小组的负责人,小组成员来自英国,意大利,瑞典和捷克共和国,澳大利亚和Wageningen。我们发现了未知的分子机制来控制植物的热形态发生,特别是在幼苗中,这是植物生命中环境温度最敏感的时期。这些新的难题可以使未来的耐热作物的开发更加有效。«

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    在11月25日的PNAS杂志中,研究人员证明了组蛋白脱乙酰基酶9-the enzyme histone deacetylase 9(HDA9)酶在广泛使用的模型植物拟南芥 Arabidopsis thaliana中在热形态发生中起关键作用。在升高的温度下,酶的丰度增加,导致去除了DNA结合的组蛋白的表观遗传修饰,该修饰对众所周知的植物生长激素生长素的合成具有抑制作用。结果,植物生长素水平上升,植物调节其高度。

 

 

    植物生长 

    Van Zanten说:“这种新机制在科学上非常有趣,因为它表明组蛋白脱乙酰基酶9对转录具有间接的积极作用,而组蛋白脱乙酰基酶通常被认为是该过程的抑制剂。” '此外,我们证明了HDA9的工作独立于唯一已知的温度热敏素Phytochrome B,后者也是一种光传感素。通过这样做,我们正在向植物揭示新的温度信号传导途径。

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    根据研究人员的说法,这一发现提供了有趣的应用可能性。``我们表明HDA9突变体在高温下调节其身体计划的能力受到损害,但仍然可以对茂密植被中邻近植物的光信号做出正常反应。有了这些知识,我们现在可以将光控植物的生长与温度控制的环境脱钩,”范赞丹说。因此,这项研究为耐候性作物的发展提供了有趣的起点,同时又不损害其他好的特性。

  

资料来源:https :  //mundoagropecuario.com/ 

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