极端干旱是公认的气候变化影响之一。今年，北欧和东欧降雨量的减少和异常炎热的温度造成了谷物和马铃薯作物以及其他园艺物种的巨大损失。专家们一直警告说，为了确保粮食安全，有必要使用在干旱条件下具有生产力的植物品种。现在，由农业基因组研究中心(CRAG)的研究员anacao-Delgado领导的研究团队，通过改变植物类固醇激素(称为油菜素类固醇)的信号转导，获得了抗旱性增强的植物。这项发表在《自然通讯》上的研究首次找到了一种在不影响植物整体生长的情况下提高抗逆性的策略。
不同的受体和不同的细胞有不同的功能。
anacao-Delgado已经研究植物类固醇-油菜素类固醇如何调节模式植物拟南芥的发育和生长超过15年。众所周知，这些植物激素与不同的细胞膜受体结合，导致细胞内信号级联，最终产生细胞伸长或分裂等效应。自2016年以来，得益于欧洲研究理事会(ERC)资助的一个项目，她的实验室利用这些知识找到了赋予植物抗旱能力的策略。通过改变油菜素类固醇的信号，研究人员迄今为止已经获得了抗旱性增强的拟南芥植物，但是这些植物比相应的对照小得多，因为这些激素对植物生长的复杂影响。
在《自然通讯》(Nature Communications)出版的书中，研究人员研究了拟南芥(Arabidopsis thaliana)植物的抗旱性和生长情况，这些植物具有不同油菜素类固醇受体的突变。这项详细研究的结果是，研究人员发现，在维管组织中过量表达BRL3油菜素类固醇受体的植物比对照植物更能抵抗缺水，而且与其他突变体不同，它们的发育没有缺陷。和成长。Cao-Delgado解释说：“我们发现，只有通过局部修饰维管系统中的油菜素类固醇信号，我们才能获得抗旱植物，而不会影响它们的生长。后来CRAG的研究人员与欧美日的研究人员合作，对转基因植物中的代谢产物进行了分析，证明了过量表达BRL3受体的拟南芥植物在地上部分和根部产生了更多的麝香保护代谢产物(糖和脯氨酸)。在正常灌溉条件下。当这些植物暴露在干旱条件下时，这些保护性代谢物会迅速在根部积累，保护它们免受干燥。因此，BRL3的过度表达使植物能够应对缺水。这种机制被称为启动，在某种程度上可以与疫苗在人体中的作用相提并论，它还可以使身体对未来的病原体做出反应。
从基础研究到应用研究。农业兴趣物种的潜在解决方案。
尽管这一发现是用拟南芥(一种被用作模式植物的小型草本植物)做出的，但由Cao-Delgado领导的研究团队一直在将这一策略应用于农业感兴趣的植物，尤其是谷物。“干旱是当今农业最重要的问题之一。到目前为止，通过生物技术来培育更抗旱的植物的努力并不十分成功，因为干旱总是随着抗旱能力的增强而减少。植物生长和生产力。看来我们终于找到了一个适用的策略，我们希望继续探索它，”卡尼奥-德尔加多总结道。
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