在溫暖的溫度下對抗植物病使食物保持在桌面上
全球關注的一個問題是農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的預期短缺,以滿足人口的穩(wěn)定增長。密歇根州立大學的科學家們明白,克服由于疾病和惡劣天氣造成的作物損失將是實現(xiàn)這一目標的關鍵。
其中一個最好的歷史例子是愛爾蘭馬鈴薯饑荒。從1845年開始,愛爾蘭經(jīng)歷了異常涼爽潮濕天氣的“完美風暴”,為一種破壞馬鈴薯作物的外來病原體提供了良好的生長條件。由于他們的主要食物來源受到疾病的蹂躪,一百萬愛爾蘭人死于隨后的饑荒。
在溫度計的另一端,溫度升高也會造成大量的作物損失。目前的“自然通訊”雜志刊登了天氣變化與植物抵御疾病能力之間的這種重要關聯(lián)。
在這種情況下,Bethany Huot,MSU細胞和分子生物學研究生課程校友和研究的主要作者,想知道植物的防御系統(tǒng)是否受到損害或病原體的毒力是否增強?
答案:兩者兼而有之。
“就像人一樣,植物在壓力環(huán)境中生長時更容易生病,”霍特說,他與大學植物生物學杰出教授,霍華德休斯醫(yī)學研究所研究員,貝爾蒙蒙哥馬利出版了該論文。 ,MSU基金會教授。“雖然個別壓力對植物有害,但它們在結(jié)合時會產(chǎn)生災難性后果。”
研究人員在遺傳水平上展示了高溫如何削弱植物防御,同時分別加強細菌攻擊。
當人們發(fā)燒時,他們服用一種水楊酸或SA,通常稱為阿司匹林。植物不必去藥柜,因為他們能夠制作自己的SA。在華氏73度時,植物可以產(chǎn)生大量的SA來抵御致病性感染。然而,當熱量升至86度以上時,沒有產(chǎn)生SA,導致植物脆弱。
作者還發(fā)現(xiàn)病原體在高溫下變得更強。然而,無論病原體是否存在,植物的脆弱性都會增加。
“由于植物不能再在高溫下生產(chǎn)SA,我們用一種像SA一樣的化學物質(zhì)噴灑它們,”霍特說。“這種處理有效地保護了植物免受感染;即使細菌在高溫下毒性更強,如果我們給它們不再制造SA,植物也可以對抗它們。”
霍特補充說,即使全球氣候問題得到解決,環(huán)境總會出現(xiàn)局部波動并對作物生長和產(chǎn)量產(chǎn)生很大影響。
“增加我們對特定環(huán)境因素如何影響宿主和病原體及其相互作用的理解,可以為制定強大的作物抗性提供策略,”她說。“這對于將食物放在餐桌上非常重要。”
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