播種面積沒有增加,還能促進農業增産?能培育像蘋果一樣大、甘美多汁的葡萄嗎?這幅未來農業的圖景,如今加速向我們走來,這源於植物細胞生長調控研究的突破性進展。

1日,記者從福建農林大學獲悉,該校研究團隊在全球率先攻克了“生長素如何促進細胞生長”這一世界性科學難題,為半個世紀以來一直未解的“酸性生長假説”提供理論依據,這一最新研究成果發表在國際期刊《自然》上。

生長素是植物最重要的激素之一,因其促進生長而被命名。就像人能長個頭一樣,植物能生長首先要讓細胞伸長。但植物細胞包埋在堅固的細胞壁中,要擴展和伸長,先要讓細胞壁變得更柔軟,細胞胞內膨壓才能驅動細胞伸展。半個世紀前,科學家提出了細胞的“酸性生長假説”,認為生長素通過酸化細胞壁,促進細胞伸長。然而多年來,該假説的具體機制一直沒有被證實。

該研究發現,當生長素出現的時候,可以被細胞膜上的一個叫TMK蛋白激酶感知,然後這個蛋白激活了一序列相關蛋白,導致了細胞外面變得更酸,導致細胞壁變得柔軟,最後細胞才得于伸長。

“在現代農業中,生長素被大量使用來提高農作物的産量,植物生長調節劑是未來農業的五大新技術之一。”據福建農林大學林文偉博士介紹,通過對生長素的分子機制的深入研究,有助於指導人們培育株型合適的農作物,而農作物的株型直接關係到作物産量的提高。另外,該研究還可以指導人們培育體型多樣化的瓜果蔬菜,提高品質滿足更多市場需求,這對促進農作物品種改良和優質高效生産具有重要的意義。