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科學家發(fā)現(xiàn)新化學物質(zhì)

cnBeta.COM 2021-09-28

  植物具有感知干旱的能力,能夠在困難條件下釋放一種激素,以幫助自身保持水分。不過近日,加州大學河濱分校帶領(lǐng)的一支研究團隊指出 —— 在一種新發(fā)現(xiàn)的化學物質(zhì)的刺激下,也可誘導原本處于休眠狀態(tài)的種子被激活。據(jù)悉,在全球變暖的情況下,炎熱地區(qū)的農(nóng)作物產(chǎn)量會受到極大影響,但我們或可利用這種化學物質(zhì)(Antabactin)來催動幼苗發(fā)芽。

  在發(fā)表于美國國家科學院院刊(PNAS)的一篇文章中,來自加州大學河濱分校的項目科學家兼研究作者 Aditya Vaidya 表示:

  若攔住 ABA 激素,便可破壞植物中用于阻止種子萌發(fā)的化學途徑。實驗表明,Antabactin 就可以起到這樣的作用,從而讓休眠的種子再次發(fā)芽。

  據(jù)悉,這項工作基于該團隊打造的一種化學物質(zhì)的基礎(chǔ)上,特點是能夠模擬植物在應對干旱脅迫時產(chǎn)生的 ABA 激素的作用。

  Opabactin 可以減緩植物的生長,它的作用是誘導植物關(guān)閉葉子和莖上的小孔來防止水分流失。,因而有助于節(jié)約水分,保持種子不會枯萎。

  接下來,UCR 團隊希望找到一種具有相反作用的分子 —— 讓種子打開毛孔,促進植物的發(fā)芽與生長。

  研究合著者、該校植物細胞生物學教授 Sean Cutler 補充道:“對于農(nóng)民來說,加速或減緩植物生長的技術(shù)都至關(guān)重要。而我們的新研究,就致力于如何科學管理這兩項需求”。

  Sean Culter 表示:“為了找到 Opabactin 的對立面,Aditya Vaidya 遍歷了 4000 多種衍生物,并最終幸運地在大海中撈到了一枚針。這種化合物不僅能夠阻斷 ABA 受體,而且效果非常顯著”。

  在題為《Click-to-lead design of a picomolar ABA receptor antagonist with potent activity in vivo》的論文中,團隊成員指出 ——

  Antabactin 能夠?qū)Υ篼満头逊N子起到加速其發(fā)芽的效果,且該化學物質(zhì)能夠與 Opabactin 協(xié)同工作,幫助作物在日漸干燥和炎熱的世界中茁壯成長。

  一旦 Antabactin 幫助種子發(fā)育成健康的植物,農(nóng)民就可在生長早期通過噴灑 Opabactin 來節(jié)約用水,以便植物在開花時積蓄到足夠的水分。Vaidya 聲稱:

  這就像是女性在孕期需要更高水平的營養(yǎng)一樣,植物在開花和即將結(jié)果時,對水分與營養(yǎng)的需求也更高 —— 對于大多數(shù)作物(尤其玉米和小麥等經(jīng)濟作物)來說也是如此。

  最后,研究團隊將繼續(xù)研究 ABA 針對其它植物物種的休眠喚醒效果,以及 Antabactin 能否作為一種化學工具,在不限制水的溫室環(huán)境中促進植物的生長。

責任編輯:劉鑫嶸

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