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无需改变基因 小麦增产20%
日期:2016-12-19 来源:科技日报
   英国牛津大学官网15日发布公告称,该校化学研究实验室与英国洛桑研究所联手人工合成出天然糖分——海藻糖-6-磷酸(T6P)的前体,并证明这些分子能将麦粒大小和淀粉含量均增加20%。这一全新化学运用可提高几乎所有农作物产量并增强抗旱能力,有助于应对人口增长和气候变暖导致的全球性粮食危机。
  发表在《自然》杂志上的研究论文详细描述了这种首次利用化学技术调控植物内糖分吸收的全新方法。洛桑研究所科学家研究发现,天然糖分T6P在调控小麦对蔗糖吸收中起着重要作用,而蔗糖又对麦粒发育至关重要,麦粒吸收T6P越多,产量越高。
  牛津大学化学家本•戴维斯利用其化学专长,对T6P进行化学修饰获得其前体分子。将T6P前体溶液喷洒到植物上后,其能被植物吸收,遇见阳光又会释放,从而在植物内形成像脉搏跳动式浓度波动,这种浓度变化有助于麦粒吸收更多蔗糖以合成更多淀粉。
  研究人员在实验室检测了T6P前体对麦粒大小和产量的影响。他们在小麦开花后向其喷洒不同浓度的T6P溶液(0.1到10毫摩尔每升),大约每5天喷洒一次,等成熟后对麦粒进行称重和分析后发现,麦粒大小和其内淀粉与蛋白质含量都提高了20%。
  他们还通过实验证明,T6P前体分子能增强小麦抗旱能力。在小麦长出根茎后的10天内不给其浇水,第9天向其喷洒T6P溶液,等重新浇水并成熟后发现,麦粒成功经受住了干旱考验。
  戴维斯表示,几乎所有农作物和植物都有相同的T6P机理,因此新化学技术能广泛用来提高各种农作物产量。转基因技术在提高农作物产量和性能方面引领了一场“绿色革命”,但其安全性频频遭受质疑,新化学技术无需改变基因,同样也能在未来粮食危机中造福人类。
  研究人员下一步会开展T6P的田间试验,进一步认识T6P的规模化运用及不同环境下的效果。
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