科学家们发现了能够将水稻产量提高百分之50的蛋白质
与南京农业大学的研究人员合作,来自John Innes中心的Tony Miller博士开发了水稻作物,它们具有更高的自身pH值管理能力,使他们能够从土壤中摄取更多的氮,铁和磷,并通过高达54%。水稻是一种主要作物,占世界人口的近50%,并且保留了在不断变化的环境条件下生存的能力。这种作物能够在淹水的稻田中茁壮成长 - 潮湿,厌氧条件有利于铵的供应 - 以及更干燥,排水的土壤,增加的氧气意味着更多的硝酸盐可用。氮肥是种植许多谷类作物的主要成本,其过度使用对环境产生负面影响。
所有植物生长所需的氮通常以土壤中的硝酸盐或铵离子的形式获得,其被植物根部吸收。对于植物来说,获得硝酸盐和铵的正确平衡是非常重要的:过多的铵和植物细胞变成碱性; 硝酸盐过多,变成酸性。无论哪种方式,扰乱pH平衡意味着植物的酶不起作用,影响植物健康和作物产量。
与中国南京的合作伙伴一起,Miller博士的团队一直在研究水稻植物如何在这些不断变化的环境中保持pH值。
水稻含有一种叫做OsNRT2.3的基因,它可以产生一种参与硝酸盐转运的蛋白质。这一个基因产生两种略有不同的蛋白质形式:OsNRT2.3a和OsNRT2.3b。经过测试确定两种版本蛋白质的作用,Miller博士的团队发现OsNRT2.3b能够根据植物细胞的内部pH值开启或关闭硝酸盐转运。
当这种'b'蛋白在水稻植物中过表达时,它们能够更好地缓冲其环境中的pH变化。这使他们能够吸收更多的氮,以及更多的铁和磷。这些水稻植物的稻米产量高得多(产量高达54%),氮肥利用率提高了40%。
米勒博士说:“现在我们知道在水稻中发现的这种特殊蛋白质可以大大提高氮效率和产量,我们可以开始生产新的水稻和其他作物品种。这些发现使我们向世界的更多产生了更大的一步。对环境影响较小的食物。“这项新技术已获得约翰英纳斯中心创新管理公司PBL的专利,并已获得3家不同公司的许可,可开发6种不同作物品种的新品种。
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