想让作物更抗洪？科学家找到刹车和油门
想让作物更抗洪？科学家找到刹车和油门
在越南，一些水稻可在恒久大水情况下存活。（图片来历：ALAMY STOCK PHOTO）
高度对农作物很重要。低矮的作物可以承载更重的谷穗而不会弯曲，高峻的作物则更能抵制恒久大水。本月，名古屋大学的植物分子遗传学家赤木元之与同事在《自然》刊文，他们比拟了发展在深水和浅水两种差异情况中的水稻DNA，发明基因ACE1可调控作物加快发展，基因DEC1则起“刹车”浸染，二者连系，有望配合节制水稻发展高度。
20世纪中期，育种家更倾向培养短茎的小麦和水稻，此类品种更大概有较高产出，且更不易倒伏。厥后，生物学家发明，这些变种作物发育进程中发生的赤霉素更少，且对赤霉素释放的某些信号回响更痴钝，好比刺激茎杆发展的信号。此类突变也有副浸染，如导致干旱多发地域的年幼植物过早进入发育阶段。
东南亚三角洲地域普遍种植水稻，此地季候性大水退散周期长，水深可恒久保持一米或更高。研究组发明，在此种情况下的水稻发展速度很快。被大水沉没时，乙烯会在水稻中聚积，发生更多赤霉素，水稻茎长可在一天内增加25厘米，得以在恒久深水大水情况中存活。
最新研究中，研究人员发明：水稻在深水情况中发展时，一旦被水面包围，水稻体内的ACE1基因便被激活，茎部细胞受到刺激、破裂，水稻加快发展。但在浅水情况中发展的水稻，其ACE1基因则产生了突变，即便被水沉没，水稻的茎也没有再耽误。
通过另一项尝试，研究组证实了DEC1在浅水水稻品种中的活泼表示。即便水稻被沉没，DEC1仍然活泼，水稻的茎不再发展。而深水水稻被沉没时，其内部的DEC1基因遏制表达，茎继承发展。
这两种基因也存在于甘蔗、大麦和二穗短柄草中。接管《科学》采访时，利兹大学的植物生物学家劳拉·迪克森暗示，假如科学家能节制这两个基因，也许可在不改变植物赤霉素程度的环境下调理植物高度，甚至延伸到水稻之外的作物。
加利福尼亚大学河畔分校的分子生物学家茱莉亚·塞雷斯暗示，这大概是分子育种东西箱中一个新的利器。将来，这些基因会辅佐育种者培养出应对季候性大水的低产物种，或改造更矮但产量更高的水稻品种。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2501-8
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