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植物借以感受光线的“眼睛”——光敏色素有可能被人工操纵【图】

生态自然 发布时间:2020-07-29 19:34:04 发布人:admin 热度:

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维斯特拉认为,植物光敏色素控制技术将给农业带来巨大改变,其最大的推动作用是让农民能以更高的密度进行栽植,在既定范围内生产出更多的作物,从而节省空间和其他资源。

  想在院子一小块地里种出高产的玉米?想在腊月里开出美丽的月季花?美国威斯康星大学麦迪逊分校的理查德·维斯特拉(Richard Vierstra)多年来一直在钻研的技术,将让这些梦想很快成为现实。

  近日,这位遗传学教授的实验室里又有新消息传出,有望进一步推进这项工作。新的发现表明,植物借以感受光线的“眼睛”——光敏色素,有可能被人工操纵,也就是说人类可以“欺骗”树荫下的植物,让它们以为是在太阳底下。

  维斯特拉研究小组在近期的《美国国家科学院院刊》上首次揭示出植物光敏色素的结构。植物光敏色素是一种探测光线的重要分子,它告诉植物什么时候发芽、生长、制造养分、开花,甚至凋萎。这种光敏色素是一种光线传感器,就像眼睛一样。它将阳光转化成化学信号,从而决定植物的生长。通过操纵光敏色素,研究小组可以改变一切植物的生长和发育条件。实验结果在美国植物生物学家学会召开的年会上进行了宣读。

  “分子告诉植物什么时候开花。”维斯特拉说,“植物利用分子来感知是否被树荫遮住;植物利用光敏色素来产生色彩视觉——感知是否处在另一些植物的周围。”

  在此前的研究中,维斯特拉确定了感光细菌体内一种类似的光敏色素的结构。这项发现引导他进入植物领域。他已经在相关技术上获得好几项专利,并且正在考虑将研究商业化。确定植物光敏色素的三维结构,将极大地推动技术进步。

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