能在水下呼吸的稻谷:稻谷呼吸速率
發(fā)布時間:2020-04-05 來源: 人生感悟 點擊:
這個世界上每年至少有數(shù)百萬農民因為洪水使莊稼歉收而淪為貧困者。對于植物學家來說,幫助他們的好方法也許就是培育出“防洪水稻谷”。 最近有了好消息:生物學家發(fā)現(xiàn)了一種基因能使稻谷在水下生長更長的時間,利用這種基因培育的新品種能在水下存活兩周,而大多數(shù)稻谷一旦被水淹,沒幾天就死了。
這次“防水稻谷”研究的合作者之一、菲律賓馬尼拉國際稻谷研究所研究者,植物遺傳育種培養(yǎng)專家大衛(wèi)?麥克基爾說,“我們很早就認識到,有許多種稻谷有這種耐水性,我們嘗試去培育新的品種,但我們一直還不懂其中的基因。”其實,研究人員們知道防水基因在植物染色體上的大致范圍,但不清楚其確切的位置。這意味著,他們每一次試圖培養(yǎng)防水稻谷,不需要的基因會隨著關鍵基因一起遺傳,從而影響新品種的味道、顏色和外觀。
美國加州大學戴維斯分校徐克農(Kenong Xu)和他的團隊首次確定了防水植物上關鍵基因的位置范圍。在這個區(qū)域,他們發(fā)現(xiàn)了一組基因能產生乙烯,這是一種植物在環(huán)境刺激下產生的激素。這個團隊最近在美國《自然》雜志發(fā)表文章說,這些基因中的一種變體被稱為Sub1A-1,只有防水植物身上才有。這種變體和對洪水敏感型的基因Sub1A-2只差一個字母。Sub1A-1基因中絲氨酸取代了氮茂氨酸的氨基,帶動了其他基因的活動,幫助植物不需要氧氣就能呼吸。
徐克農和他的團隊已經把Sub1A-1培植到了普通的印度稻谷種類上,使用的方法是傳統(tǒng)的雜交技術而非基因控制。目前為止的結果顯示,培植出的稻谷不僅質量保證而且產量高,更重要的是它遺傳了抗水的能力。
事實上,過去十年里,科學家們已在稻谷中鑒定出成百上千種有用基因,它們能幫助研究者培育出能抗疾病能力增強,產量提升,防干旱能力加強及其他有用特性的新品種稻谷。由于這些進步,世界稻谷的產量在過去40年中翻了一番。但是人們對稻谷的需求始終超過供給,這使得所有研究工作的意義非常重大。
徐克農團隊目前正試圖鑒定在其他防水植物種類中的基因,比如玉米和大豆,從而改進其他莊稼的質量。
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