化学如何让不情愿的种子发芽

在加州大学河滨分校领导的团队发现的一种新化学物质的帮助下，原本处于休眠状态的种子将复活。

植物具有感知干旱的能力。当它们这样做时，它们会释放一种激素来帮助它们保持水分。同样的激素 ABA 会向种子发出一个信息，即现在不是发芽的好时机，导致炎热地区的作物产量下降和食物减少——由于气候变化，这个清单越来越长。

“如果你阻止ABA，你惹的化学途径是植物用来防止种子发芽，”阿迪亚维迪，UCR项目科学家和研究报告的作者说。“我们的新化学品 Antabactin 正是这样做的。如果我们使用它，我们已经证明休眠的种子会发芽。”

发表在《国家科学院院刊》上的一篇新论文中描述了 Antabactin 有效性的证明。

这项工作建立在同一团队创造的一种化学物质的基础上，该化学物质模拟植物在应对干旱胁迫时产生的 ABA 激素的作用。这种化学物质，Obacactin，可以减缓植物的生长，因此它可以节约水分并且不会枯萎。它的作用是诱导植物关闭叶子和茎上的小孔，防止水分流失。

接下来，该团队希望找到一种具有相反作用的分子，打开毛孔，促进发芽并促进植物生长。虽然种子休眠已通过育种在很大程度上消除，但它仍然是一些作物如生菜的问题。

UCR 植物细胞生物学教授兼研究合著者 Sean Cutler 表示，加速和减缓植物生长是农民的重要工具。“我们的研究都是关于管理这两种需求，”他说。

为了找到 Opabactin 的对立面，Vaidya 迅速制作了 4,000 种它的衍生物。“他在化学大海捞针中找到了一根针，”卡特勒说，“他创造的这种化合物可以阻断 ABA 受体，并且异常有效。”

在他们的论文中，团队成员表明，将 Antabactin 应用于大麦和番茄种子会加速发芽。可以想象，Antabactin 和 Opabactin 可以协同工作，帮助作物在越来越干燥和炎热的世界中茁壮成长。

一旦 Antabactin 帮助种子发芽成健康的植物，农民可能会在生长季节的早期开始通过喷洒 Opabactin 来节约用水。这样，当植物开始开花时，就可以“储存”足够的水。

“就像女性在怀孕期间需要更高水平的营养一样，植物在开花和即将结果时需要更多的水和营养，”Vaidya 说。“对于大多数作物来说都是如此，尤其是对于经济相关的作物，如玉米和小麦。”

研究小组继续研究 ABA 在各种其他植物物种中引起的种子休眠的变化。他们还想研究 Antabactin 作为一种化学工具在不限制水的温室环境中促进植物生长的用途。

“我们希望确定控制种子休眠的关键分子参与者，最终减少由于不幸的定时种植或种子发芽不良而导致的作物产量损失的影响，”Vaidya 说。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！