我國(guó)科學(xué)家研制出抗旱“植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑”

本站編輯從和訊獲悉通過(guò)巧妙地模仿植物自身的“抗旱激素”工作原理，我國(guó)科學(xué)家成功研制出一種能夠抗旱的“植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑”AM1，可以幫助植物鎖住葉面水分、減少蒸發(fā)。
據(jù)中國(guó)科學(xué)院上海植物逆境生物學(xué)研究中心主任、美國(guó)科學(xué)院院士朱健康研究員介紹，正如人體的生長(zhǎng)發(fā)育受到激素的調(diào)控一樣，植物的生根、發(fā)芽、分枝、成熟、落葉等生長(zhǎng)過(guò)程，也受到多種植物激素的調(diào)控。
“脫落酸”是最為重要的植物激素之一，廣泛存在于植物體內(nèi)，參與調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)階段。在缺水的情況下，植物體內(nèi)的“脫落酸”水平迅速升高，通過(guò)控制植物葉子上的氣孔關(guān)閉，減少水分蒸發(fā)，從而起到抗旱的作用。因此“脫落酸”也被稱為“抗旱激素”。
在我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，水資源短缺的矛盾日趨突出。如果像噴灑農(nóng)藥一樣，在植物表面噴灑“脫落酸”，無(wú)疑可以幫助植物鎖住水分，減少葉面失水率，從而達(dá)到節(jié)水的作用。不過(guò)，長(zhǎng)期以來(lái)，由于人工合成“脫落酸”的成本很高，且非常不穩(wěn)定，嚴(yán)重制約了其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
解析“脫落酸”的工作原理，是朱健康多年來(lái)從事植物抗逆生理研究的科學(xué)目標(biāo)之一。2009年，他和中科院上海藥物研究所徐華強(qiáng)合作，成功解析了“脫落酸”受體蛋白的結(jié)構(gòu)。最新的研究在此基礎(chǔ)上采取了“迂回戰(zhàn)術(shù)”，繞過(guò)很難人工合成的“脫落酸”，將“脫落酸”受體蛋白作為主要研究目標(biāo)。借助于模式植物擬南芥的“脫落酸”受體蛋白，通過(guò)分子對(duì)接、虛擬篩選等方法，從人工合成的小分子化合物庫(kù)中，成功篩選得到“脫落酸”受體的激動(dòng)劑AM1。
“這一研究結(jié)果表明，我們通過(guò)人工合成的AM1與"脫落酸"受體蛋白相互作用，就可以仿制"脫落酸"的工作原理，從而同樣能起到抗旱的效果。”朱健康說(shuō)，“通過(guò)大規(guī)模的化合物篩選，可以使我們得到穩(wěn)定、高效、生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單的"脫落酸"替代物AM1，今后在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，像噴灑農(nóng)藥一樣噴灑AM1完全可以實(shí)現(xiàn)。”
國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞研究》9日在線發(fā)表了這一研究相關(guān)論文。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，與傳統(tǒng)的育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良作物、以提供作物抗旱性能的方法相比，給農(nóng)作物噴灑AM1可以更加靈活，且不影響產(chǎn)量。在意外遭受干旱的農(nóng)作物產(chǎn)區(qū)，可以通過(guò)在短期內(nèi)持續(xù)噴施提高作物的存活率，在旱季結(jié)束后即可停止施用，具有應(yīng)用潛力和市場(chǎng)價(jià)值。

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