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無需改變基因 小麥增產20%
日期:2016-12-19 來源:科技日報
   英國牛津大學官網15日發布公告稱,該校化學研究實驗室與英國洛桑研究所聯手人工合成出天然糖分——海藻糖-6-磷酸(T6P)的前體,并證明這些分子能將麥粒大小和淀粉含量均增加20%。這一全新化學運用可提高幾乎所有農作物產量并增強抗旱能力,有助于應對人口增長和氣候變暖導致的全球性糧食危機。
  發表在《自然》雜志上的研究論文詳細描述了這種首次利用化學技術調控植物內糖分吸收的全新方法。洛桑研究所科學家研究發現,天然糖分T6P在調控小麥對蔗糖吸收中起著重要作用,而蔗糖又對麥粒發育至關重要,麥粒吸收T6P越多,產量越高。
  牛津大學化學家本•戴維斯利用其化學專長,對T6P進行化學修飾獲得其前體分子。將T6P前體溶液噴灑到植物上后,其能被植物吸收,遇見陽光又會釋放,從而在植物內形成像脈搏跳動式濃度波動,這種濃度變化有助于麥粒吸收更多蔗糖以合成更多淀粉。
  研究人員在實驗室檢測了T6P前體對麥粒大小和產量的影響。他們在小麥開花后向其噴灑不同濃度的T6P溶液(0.1到10毫摩爾每升),大約每5天噴灑一次,等成熟后對麥粒進行稱重和分析后發現,麥粒大小和其內淀粉與蛋白質含量都提高了20%。
  他們還通過實驗證明,T6P前體分子能增強小麥抗旱能力。在小麥長出根莖后的10天內不給其澆水,第9天向其噴灑T6P溶液,等重新澆水并成熟后發現,麥粒成功經受住了干旱考驗。
  戴維斯表示,幾乎所有農作物和植物都有相同的T6P機理,因此新化學技術能廣泛用來提高各種農作物產量。轉基因技術在提高農作物產量和性能方面引領了一場“綠色革命”,但其安全性頻頻遭受質疑,新化學技術無需改變基因,同樣也能在未來糧食危機中造福人類。
  研究人員下一步會開展T6P的田間試驗,進一步認識T6P的規模化運用及不同環境下的效果。
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