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科学家发现让植物快速生长的基因

澳大利亚科学家已经找到了一种基因,能使本地烟草植物在不可思议的短时间内繁殖生长,并且是在干旱的沙漠生长环境。

科学家发现让植物快速生长的基因

如果应用到其他植物上,这个基因可能是植物在太空恶劣环境生存并快速生长的关键,比如国际空间站,甚至火星上的封闭栖息地。“为了繁衍生息,该植物已经解决了干旱这个首要致命因素。” 昆士兰科技大学的首席研究员Julia Bally说。

研究中的本地烟草植物指的是本氏烟,当地部落称之为Pitjuri。通过观察化石记录,科学家发现它在澳大利亚严酷的气候下茁壮成长了750,000年左右。

该植物还具有独特的能力,能接收来自其他物种和病毒的基因,并不排斥,堪称完美的“实验鼠”。出于这点原因,它已被实验室用于基因检测数十年之久,作为一个模式植物用以测试病毒和疫苗。

在整段时间里,科学家们一直不明白该植物能容纳新型基因的原因。不过昆士兰科技大学的研究人员终于找到了答案——有趣的是,这正是长久以来帮助植物幸免于澳大利亚恶劣环境而生存的基因。

研究成果已发表在《自然植物》上,研究人员描述道,在Pitjuri中发现了基因插入,消除了其对抗病原体的能力。这个基因似乎关闭了植物抵抗入侵的欲望,这听起来不是件好事。但这意味着植物能够集中所有能量在短时间内疯狂生长。

“该植物失去了‘免疫系统’,即使少量降雨,也能集中精力在快速地萌发、生长、开花和结果。” Bally说。“重点是开小花结大种子,并将这些种子及时放回土壤等待下一场雨。我们的发现可能对未来的植物生物技术研究有很大的影响。”

据研究小组介绍,失去免疫系统对于地球上的农作物来说并非益事。在普通的农场或种植园中,这些植物会立即被病原体感染。不过在无菌环境下是理想的,比如实验室和太空等。

研究者之一Peter Waterhouse说:“最近的《火星人》电影里面,宇航员搁浅在火星上种植土豆,生活在人工栖息地,这比起小说和人们幻想的更具有一些科学事实。”

目前,科学家正在国际空间站上进行种植农作物实验。2015年8月份,宇航员第一次品尝了太空生长的莴苣。然而,他们正在研究调试波长,可以用来触发光合作用,促进植物生长。

了解该基因的序列早晚能排上用场,因为研究人员现在能够在其他植物上对基因扫描,这将使他们能够检测出植物快速增长的潜力,也能在实验室试验中被利用。

在将来,如果科学家可以将Pitjuri的基因突变插入到其他作物,那么将实现迅速提高产量,在到达的几天内就能向宇航员供给新鲜食物。

在该基因被整合到其他物种前还有很多工作要做,同时也要面临人们对转基因食品作物存在异议的问题。但是我们认为,如果这是能让植物在火星快速生长并供给移民群体的唯一的选择,也许会有更少的反对。让我们拭目以待吧。(基因宝jiyinbao.com)

 

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