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        洪水干旱和疾病耐受一個(gè)基因來(lái)統(tǒng)治它們
        
			
        
				2019-04-25 11:10:59
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        哥本哈根大學(xué)，名古屋大學(xué)和西澳大利亞大學(xué)的研究人員之間的國(guó)際合作促成了植物生物學(xué)的突破。自2014年以來(lái)，研究人員一直致力于確定在水稻，小麥和幾種天然濕地植物中觀察到的改善的抗洪性的遺傳背景。在新植物學(xué)家中，研究人員描述了一種控制水稻表面特性的單一基因的發(fā)現(xiàn)，使葉子具有超疏水性。
        

        洪水干旱和疾病耐受一個(gè)基因來(lái)統(tǒng)治它們
        

        稱為L(zhǎng)GF1的基因控制葉表面的納米結(jié)構(gòu)。在洪水事件期間，該基因能夠使沉水稻存活，因?yàn)橄灱{米結(jié)構(gòu)保留了薄葉片氣膜;因此基因的名稱，LGF1。氣膜促進(jìn)與洪水的氣體交換，從而可以在白天吸收二氧化碳，從而為水下光合作用提供燃料，并且可以在夜間提取氧氣。
        

        LGF1基因也具有耐旱性，因?yàn)槲⑿〉南灳Э蓽p少葉面蒸發(fā)，保護(hù)組織水分。
        

        超疏水表面在水下保留薄薄的氣膜，這使得氣孔在浸沒(méi)過(guò)程中也能發(fā)揮作用。氣孔調(diào)節(jié)白天對(duì)光合作用攝入的二氧化碳(二氧化碳)，以及在黑暗中攝取氧氣(氧氣)，實(shí)現(xiàn)有氧呼吸。沒(méi)有氣體保護(hù)層，洪水阻塞了氣孔，與環(huán)境的氣體交換受到很大限制;植物幾乎淹死了!
        

        “我們?cè)谑芸氐膶?shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和野外情況下都使用先進(jìn)的微電極來(lái)揭示淹沒(méi)過(guò)程中葉片氣膜的好處，”哥本哈根大學(xué)生物系的Ole Pedersen教授說(shuō)。
        

        長(zhǎng)期影響仍然是一個(gè)難題
        

        “我們已經(jīng)評(píng)估了水稻淹水過(guò)程中葉片氣體薄膜的重要性，在某些情況下，水稻在水面上和水面下都同樣生長(zhǎng) - 這只是因?yàn)樗緭碛蠰GF1基因，”Ole Pedersen繼續(xù)說(shuō)道。
        

        這些發(fā)現(xiàn)的影響是巨大的。在世界范圍內(nèi)，氣候變化已經(jīng)導(dǎo)致洪水?dāng)?shù)量增加，為了在更加潮濕的未來(lái)維持糧食供應(yīng)，世界需要能夠更好地容忍洪水的氣候智能作物。
        

        “然而，LGF1基因編碼的超疏水性葉片性質(zhì)在淹水幾天后就會(huì)丟失;當(dāng)葉子變濕時(shí)，植物開(kāi)始淹死。因此，我們的研究現(xiàn)在集中于LGF1基因的過(guò)表達(dá)。過(guò)量表達(dá)應(yīng)該用更多的蠟質(zhì)水晶覆蓋葉子，這樣就可以為植物提供洪水事件。事實(shí)上它只受一個(gè)基因控制，這使得目標(biāo)更加真實(shí)，“Ole Pedersen教授總結(jié)道。
        
			

			
          
        
			
        
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