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046平特一尾:用光遗传学增加植物气孔的反应速度可促进植物的生长并保持水分

用光遗传学增加植物气孔的反应速度可促进植物的生长并保持水分,该技术可用于提高作物产量。

用光遗传学增加植物气孔的反应速度可促进植物的生长并保持水分,该技术可用于提高作物产量。

(神秘的地球www.jzhyy.tw报道)据EurekAlert!:新的研究披露,通过在芥子植物的气孔中引入一种特别的离子通道,研究人员研发了一种加速芥子植物叶子中气孔反应速度的新方法。该用光遗传学增强植物中的反应速度加快的气孔可提高其光合作用和水利用的效率,令在典型的光照波动的户外生长条件中的植物生物质产量提高两倍以上。

气孔是分布在植物叶子表面的细孔,它能通过对环境作出开与关的反应来调节用于光合作用的CO2的摄取和水分蒸发。然而,这些双重作用常常是互为对立而且运作是以损及对方为代价的。尽管气孔开放或能让植物吸收大量的碳进行光合作用,但它会以失水增加为代价。更重要的是,气孔对环境改变做出反应的速度缓慢。在自然光波动(例如因云层的通过)的环境中,气孔开放或关闭的时间会比需要的时间更长。其结果是,光合作用通常没有其应该有的功效而且植物会失去过多的水分。因此,规避碳:水交换的能力可能为改善作物生产力提供一种看好的途径。

为了解决这一难题,Maria Papanatsiou和同事应用光遗传学工具BLINK1(蓝光诱导的K+通道-1)在芥子植物拟南芥气孔中构建一种特别的离子通道。据Papanatsiou等披露,该离子通道可通过与蓝光接触而激活,它会导致气孔更快地开放或关闭。据研究结果披露,该气孔反应速度的加快能在不以CO2摄取为代价的情况下提高拟南芥的用水功效。




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