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福建农林大学团队攻克植物生长素研究难题
2021-11-02
科技日报

  播种面积没有增加,还能促进农业增产?能培育像苹果一样大、甘美多汁的葡萄吗?这幅未来农业的图景,如今加速向我们走来,这源于植物细胞生长调控研究的突破性进展。

  1日,记者从福建农林大学获悉,该校研究团队在全球率先攻克了“生长素如何促进细胞生长”这一世界性科学难题,为半个世纪以来一直未解的“酸性生长假说”提供理论依据,这一最新研究成果发表在国际期刊《自然》上。

  生长素是植物最重要的激素之一,因其促进生长而被命名。就像人能长个头一样,植物能生长首先要让细胞伸长。但植物细胞包埋在坚固的细胞壁中,要扩展和伸长,先要让细胞壁变得更柔软,细胞胞内膨压才能驱动细胞伸展。半个世纪前,科学家提出了细胞的“酸性生长假说”,认为生长素通过酸化细胞壁,促进细胞伸长。然而多年来,该假说的具体机制一直没有被证实。

  该研究发现,当生长素出现的时候,可以被细胞膜上的一个叫TMK蛋白激酶感知,然后这个蛋白激活了一序列相关蛋白,导致了细胞外面变得更酸,导致细胞壁变得柔软,最后细胞才得于伸长。

  “在现代农业中,生长素被大量使用来提高农作物的产量,植物生长调节剂是未来农业的五大新技术之一。”据福建农林大学林文伟博士介绍,通过对生长素的分子机制的深入研究,有助于指导人们培育株型合适的农作物,而农作物的株型直接关系到作物产量的提高。另外,该研究还可以指导人们培育体型多样化的瓜果蔬菜,提高品质满足更多市场需求,这对促进农作物品种改良和优质高效生产具有重要的意义。

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