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研究揭示“卡里金”調控木本植物抗逆性作用機制機理
文章來源: 倪軍 發布時間: 2020-04-02

  近期,中科院合肥研究院技術生物所吳麗芳研究員課題組研究發現一種植物源新型小分子化合物卡里金(Karrikins),能夠顯著提高木本植物烏桕對干旱和鹽堿的抗性,為開發新型作物生長調節劑提供了新思路。相關研究成果發表于植物學核心期刊Frontiers in Plant Science。 

  作物經常面臨干旱、鹽堿等非生物逆境的威脅,影響產量和品質,嚴重時甚至顆粒無收。生產上主要通過選育抗逆品種來應對逆境威脅,然而往往由于種質資源有限、育種周期長等原因,不能滿足生產需求;而且由于氣候變化等原因,突發季節性干旱等時有發生。因此,開發低成本、無毒環保的新型作物生長調節劑,用于應對逆境脅迫,對于作物穩產增產具有重要意義。

  卡里金是植物燃燒的煙中提取的一種化合物3-甲基-2H-呋噼 (butenolide)。課題組研究發現,卡里金具有很強的促生長活性,不僅參與調控種子萌發,還能提高植株生物量、促進主根伸長和增加側根數量。這種物質通過增加植物細胞內源糖類、氨基酸含量以及激活植物抗活性氧系統,增強過氧化物歧化酶、過氧化物酶以及過氧化氫酶的活性來清除過氧化物自由基,來提高植物抗逆性。進一步的研究表明,卡里金主要通過影響與植物抗逆相關的主要激素--脫落酸信號通路中關鍵基因的表達來發生作用。該研究為闡明卡里金調控木本植物抗逆性作用機制奠定了基礎。

  該研究的田間試驗結果顯示,納摩級的劑量處理就可以提高植物的抗逆性,成本低,安全無污染。該技術在農業和林業上有廣闊的開發應用前景。該工作得到了合肥研究院“十三五”重點項目、中科院STS重點項目、以及安徽省自然科學基金的資助。

  文章鏈接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2020.00216/full。 

  Karrikins提高烏桕抗逆性的作用機制 

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