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抗旱调节剂可锁水缓解作物旱情

发布日期:2013-08-09 09:35:59 浏览次数:112

  最近我国西南地区持续干旱特别是湖北、湖南,贵州部分地区,干旱是几十年不遇,干旱缺水导致农作物减产或绝收。最新研制的植物抗旱生长调节剂“AM1”,有望帮农民朋友解除忧愁:天气干旱、无水可浇时,只需把“AM1”喷洒到农作物的叶面上,就可锁住叶面水分、减少蒸发,帮它们渡过“旱”关。

  作为世界著名的植物抗逆分子生物学家,中国科学院上海植物逆境生物学研究中心主任、美国科学院院士朱健康研究员领衔的相关论文,日前在《细胞研究》(Cell Research)发表。业内专家认为,与通过育种、转基因技术改良作物等手段提高农作物抗旱性能的方法相比,给农作物喷洒能抗旱的“AM1”更加快捷,而且不影响产量。在遭受意外干旱时,可通过在短期内持续喷施提高作物的存活率;干旱天气结束后即可停止施用。这些优点将使得“AM1”具有可观的应用潜力和市场价值。

  朱健康介绍说,正如人体的生长发育受到激素的调控一样,植物的生长过程也受到多种植物激素的调控统称为调节剂。其中,广泛存在于植物体内的“脱落酸”就是最为重要的激素之一,参与调控植物生长发育的各个阶段。在缺水情况下,植物体内的“脱落酸”水平会迅速升高,通过关闭植物叶子上的气孔,以减少水分蒸发。“脱落酸”也因此被称为“抗旱激素”。他说,如果像喷洒叶面肥一样,在植物表面喷洒“脱落酸”,可以帮助植物锁住水分。但由于人工合成“脱落酸”的成本很高,而且质量非常不稳定,长期以来一直制约着其在农业生产中的应用。

  朱健康在植物抗旱、耐盐与耐低温研究方面成果卓著。2009年,他和中科院上海药物研究所徐华强合作,成功解析了“脱落酸”受体蛋白的结构,这一成果被《科学》杂志评为当年度十大科学发现之一。在此基础上,朱健康、徐华强课题组和中科院广州生物医药与健康研究院许永研究员合作,继续探索“抗旱激素”的奥秘。他们采取“曲线救国战术”,绕过了难以人工合成的“脱落酸”,将“脱落酸”受体蛋白作为主要研究目标。借助于模式植物拟南芥的“脱落酸”受体蛋白,他们通过分子对接、虚拟筛选等方法,从人工合成的小分子化合物库中,成功筛选得到“脱落酸”受体的激动剂AM1。

  “这一研究结果表明,我们通过人工合成的AM1与脱落酸受体蛋白相互作用,就同样能起到抗旱的效果。”朱健康说“通过大规模的化合物筛选,可以得到稳定、高效、生产流程简单的脱落酸替代物AM1。今后在农业生产中,像喷洒叶面肥一样喷洒抗旱的‘植物生长调节剂’完全可以变成现实。”

 

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