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PNAS:乙烯能提高植物的产量和活力
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年07月20日 来源:AAAS
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在黑暗中将幼苗暴露在乙烯中会增加幼苗的大小和活力,这一发现对农业具有重要意义。作者发现,当幼苗在黑暗中用乙烯处理几天后,随后给予光照(并停止乙烯处理),幼苗的表现比对照组好,表现出更长的主根和侧根,更高的侧根密度,以及增加的空气组织鲜重。
在黑暗中将幼苗暴露在乙烯中会增加幼苗的大小和活力,这一发现对农业具有重要意义。几千年来,农民们一直在努力提高农作物产量,随着人口的不断增长,这一任务仍然迫在眉睫。
然而,产量的增加往往是有代价的:抗逆性的降低。布拉德·宾德和他的同事们试图通过使用气态植物生长激素乙烯来提高植物产量,同时又不牺牲抗寒性。
先前的研究表明,在黑暗中生长并经过乙烯处理的幼苗生长缓慢,呈独特的钩状。然而,作者发现,当幼苗在黑暗中用乙烯处理几天后,随后给予光照(并停止乙烯处理),幼苗的表现比对照组好,表现出更长的主根和侧根,更高的侧根密度,以及增加的空气组织鲜重。这种模式首先在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中观察到,拟南芥是芥菜的近亲,被用作模式植物。随后在番茄、黄瓜和小麦中也观察到类似的模式。在黑暗中进行的处理中添加糖增加了效果,这表明乙烯处理有助于植物加快新陈代谢,为从土壤中生长到阳光下做准备。
代谢组学分析和RNA测序分析支持这一解释。此外,实验表明,与对照组相比,在夜间用乙烯处理的植物对极热、咸土和低氧水平的耐受性更强。这组作者说,研究结果表明,乙烯处理可以在不牺牲抗逆性的情况下帮助提高一系列作物的产量。