一个小分子如何帮助塑造全球粮食安全的未来?塔斯马尼亚大学的研究人员对生长素(一种主要的植物激素)及其在淀粉生产中的重要作用提供了新的见解,淀粉生产是世界上最重要的作物的动力
该团队受邀发表在《自然通讯》上的评论探讨了生长素如何调节水稻、玉米和豌豆种子中的淀粉形成
“事实证明,这种小分子是植物储存能量的关键,尤其是以淀粉的形式,”与Erin McAdam博士共同撰写该论文的兼职教授John Ross说 罗斯教授将这一发现描述为全球粮食安全的重大突破“了解生长素的作用可能会改变游戏规则,特别是对于数十亿人依赖的作物来说,”他说
这项研究揭示了一个令人惊讶的事实:生长素不仅仅是一种生长激素。没有它,种子根本无法正确储存淀粉,淀粉是构成稻米60-80%的重要成分
他们的论文整合了一系列研究,包括他们自己的研究,这些研究表明生长素是如何协调三个关键过程的:提高淀粉生产基因的活性,促进能量产生,并确保糖有效地流入种子。这些途径共同使生长素成为作物发育的基石
这些发现对农业具有重大意义。通过调整生长素途径,科学家们可能会提高水稻和玉米等作物的淀粉产量,这些作物是数十亿人的主食
“这里有巨大的潜力,”McAdam博士说“我们的工作表明,植物已经产生的一种激素可以被用来自然地提高种子作物中的碳水化合物含量。在这一领域,基础和应用研究的空间很大,如果我们想养活数十亿人,这项工作至关重要。”
这项研究为进一步探索生长素在淀粉合成中的作用及其对作物生产力的更广泛影响奠定了基础。虽然这些发现为改善粮食安全带来了希望,但研究人员警告说,需要更多的研究来释放其全部潜力
More information: John J. Ross et al, New links between auxin and starch, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-024-55756-zJournal information: Nature Communications
Provided by University of Tasmania
2025-01-21
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