美国贝勒医学院Kendal Hirschi 实验室获得植物耐高温新基因,并获得专利授权
随着全球气温升高,农作物正面临压力。 天气变暖会导致作物产量大幅下降。 贝勒医学院的 Kendal Hirschi 实验室最近获得了一项基因专利,该基因使植物更能耐受更高的温度。
Kendal Hirschi和Ardawna Green在温室里。图片由Hirschi实验室提供。
博士 Kendal Hirschi 和 Ninghui Cheng 讨论了专利的重要性及其对环境的影响。
帮助农作物抵御高温
“在商业农业中,我们需要高产量和营养丰富的食物。 在高温下,产率可能很低,这是一个问题。 有了这个新基因,我们可以在温度升高时保护植物,以便它们能够更好地生长,”贝勒和德克萨斯儿童医院儿科营养学助理教授 Cheng 说。
由于温度升高,农作物的产量正在下降,因为农作物无法承受这种高温。
当这种植物基因在作物中表达时,它为它们提供了助推器,使它们能够在传统作物生长所不允许的温度下生长。
“天气变热时,植物的生长会减少。 例如,将温度升高 2 度会导致作物产量减少 50%。 两度听起来并不多,但结果是庄稼会损失,”贝勒和德克萨斯儿童医院儿科营养学教授 Hirschi 说。
Hirschi 说:“借助这项技术,两度的温度变化不会造成产量损失。 作物产量将保持在 100 蒲式耳,而没有该基因,产量将降至 50 蒲式耳。”
随着世界环境变暖,开发适应环境变化的作物品种变得很重要。 传统的育种方法是有效的,但需要几十年才能生产出耐热作物。
有了这项技术,科学家们可以在几年内培育出更好的作物,包括水稻、玉米小麦和大豆。
新基因如何运作
“我们推测高温会影响植物,因为它们会引发类似于我们在体内看到的炎症反应。 炎症与活性氧物质有关,活性氧物质是由细胞制造的化合物,用作正常生物过程的信号分子。 然而,活性氧也可能对细胞有害,最终破坏生物过程。 我们认为这个基因会减少热量产生的活性氧——它使植物受到伤害,”Hirschi 说。
Hirschi 实验室是儿童营养研究中心的一部分,该中心拥有不同学科的实验室、大量最先进的设备、温室、观察实验室和研究志愿者的住宿、代谢厨房和精英 一组进行开创性研究的科学家。
其他合作者包括堪萨斯州立大学作物功能基因组学教授 Sunghun Park 博士。
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