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研究揭示了哪些基因对植物对干旱的反应至关重要

由于植物在资源稀缺时无法重新定位,因此需要通过响应环境线索来有效地调节其生长。干旱是降低植物生长和作物产量的最重要原因,这使人们深入了解植物的干旱反应对农业非常有价值。VIB和根特大学的一个研究小组通过由DirkInzé教授领导的研究计划,开始更多地阐述这一重要主题。该研究为植物如何应对限水条件提供了重要见解,这可以指导先进的育种和基因组工程努力,以创造高性能,耐旱的作物植物。研究结果发表在领先的学术期刊“植物细胞”上。

研究揭示了哪些基因对植物对干旱的反应至关重要

科学家预测,气候变化将导致广泛的农业问题,主要是干旱形式- 特别是当没有淡水和灌溉基础设施时。极端的粮食短缺可能是结果,因此科学家们必须找到新的方法来保护作物植物免受基因水平的干旱。但在他们能够做到这一点之前,他们需要更多地了解哪些基因对干旱条件下植物生长速率的变化负责。

大规模研究使用最新的遗传分析技术

在此研究之前 - 由DirkInzé教授领导的团队进行的这项研究中,规模最大的科学家对基因和遗传过程一无所知,这些基因和遗传过程促使一些植物在干旱条件下限制其生长,而其他植物正常生长。为了更多地了解这些生长调节基因,Inzé博士的团队与GMI(奥地利)和维尔茨堡大学(德国)的Arthur Korte博士密切合作,研究了100种类型(种质)的遗传变异性。拟南芥模型植物。在轻度干旱胁迫下培育这些植物时,他们对每株植物的反应进行了深入的细胞和分子分析。结果让他们感到惊讶。

Inzé教授(VIB-Ghent大学):“我们观察到100个种质的耐旱性存在巨大差异:一些正常生长,而另一些则保持很小。这种大规模的分析使我们能够确切地确定哪些基因在一个基因中起关键作用。植物抗旱的防御机制。揭开这些机制的巨大复杂性是一个惊人的旅程 - 自然的多样性是一个很好的学习环境。

确定了受干旱胁迫影响的核心基因

在分子水平上,尽管不同种质的干旱响应的多样性是巨大的,但几乎所有100种拟南芥中只有少数基因受到影响。这些基因是植物抗旱防御反应的核心。

Inzé教授(VIB-Ghent大学):“这项研究提供了关于植物如何应对限水条件的重要见解,这些条件可以指导先进的育种和基因组工程努力,以创造高性能,耐旱的作物植物。在下一阶段在研究中,我们将检查和分类我们发现的基因的功能 - 不仅在模式生物中,而且在农业和经济上重要的作物如玉米中。

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