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  • 植物肽可缓解盐分胁迫

     时间:2021-04-08 12:05:09  来源:

    RIKEN可持续资源科学中心(CSRS)的研究人员发现了植物中的一种激素样肽,有助于增强其对过量盐分的耐受性。该研究发表在美国国家科学院院刊上,发现了几种可以提高盐度耐受性的基因,其中最有效的是编码AT13肽的小基因。

    第一作者中南健太郎指出:“我们发现了第一个功能证据,表明对小肽处理后植物提高了盐分胁迫的耐受性。这是为在高盐度条件下生长的植物生产新的农业增补剂的第一步。”

    就像动物一样,植物也会受到身体压力的影响,这种身体压力会阻碍生长并影响生存。例如,当土壤太咸时,它会从植物中抽水。过量的钠也会被植物吸收,这可能会产生毒性作用。结果是重要的农作物单产可能非常低。

    就像动物一样,植物对涉及肽激素的物理压力具有自动防御能力,尽管我们对它们尚不了解。因为肽基本上是很小的蛋白质,所以RIKEN CSRS的团队开始使用与微盐分析相关的肽激素,首先使用微阵列分析来寻找在高盐度条件下表达更多的小编码基因。

    找到几个候选对象后,他们创建了每个基因都过表达一种基因的转基因植物品系,然后测量了它们在盐分胁迫测试中的表现。他们发现这些植物中有四个显示出比对照植物更好的耐受性,并选择进一步研究诱导最大耐受性的基因AT13。

    实验表明,当植物受到盐胁迫时,AT13肽的含量自然增加。然后,研究小组进一步研究并确定了重要肽段的确切部分。为此,他们合成了AtPep3肽片段,发现特别是用一个切片处理植物(AT13-5)与提高基因的转基因表达一样有效。

    此方法具有关键优势。Nakaminami说:“肽是比转基因植物更安全的天然化合物。”“此外,由合成肽片段制成的潜在补品将很容易应用于不同种类的植物。”

    下一步,要确切了解AT13-5肽片段如何提高盐度耐受性。实验表明,该肽不会影响植物损失的水量。这意味着它可能有助于植物抵抗植物体内积累的过量钠。

    植物中的小编码基因数量众多,但尚未得到充分的文献证明或研究。花田希望在植物中发现更多的肽激素。他说:“我们认为植物具有许多与生理作用有关的肽激素。”“我们坚信,对小编码基因或肽激素的分析可能为理解植物生物学和提高环境压力条件下的农作物产量提供新的目标。”

     

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