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新获得一种高效的“抗旱激素”类似物
来源:科学网 发布时间:2017-11-09

中科院上海植物逆境生物学研究中心朱健康团队在植物抗旱领域再次获得突破性进展。经多年不懈努力,该团队新获得一种高效的脱落酸类似物。相关成果日前在线发表于《自然—通讯》杂志。

脱落酸是植物中唯一专门响应干旱等环境胁迫的植物激素,又被称为“抗旱激素”。但由于天然脱落酸存在合成纯化困难且在自然光下极易分解等缺点,长期以来并未像其他植物激素一样广泛应用于农业生产中。

朱健康团队此前首次发现了脱落酸功能类似物AM1。该化合物在生化与植物生理实验中表现出接近于天然脱落酸的生理活性,可部分增强植物的抗旱性。基于受体—配体复合物晶体结构的比较,研究人员进一步优化AM1的分子结构,使其更好地与脱落酸受体结合, 继而获得一类新的脱落酸类似物AMF。

研究表明,AMF不仅具有与脱落酸高度相似的基因表达调控模式,且该化合物与脱落酸受体的结合能力更强,受体亲和性较天然脱落酸高出一个数量级。在模式植物拟南芥和经济作物大豆中进行的一系列生理实验表明,与脱落酸相比,AMF可在更低的浓度下抑制气孔开放且持续时间更久,而外施AMF的植物也同样表现出更强的抗旱性。不仅如此,AMF与特定的遗传改良作物还存在协同作用,两者联用对植物抗旱能力的提升要显著优于单独使用该化合物或遗传改良作物。


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