我国科学家研制出抗旱“植物生长调节剂”

新华网,2013-07-13

通过巧妙地模仿植物自身的“抗旱激素”工作原理，我国科学家成功研制出一种能够抗旱的“植物生长调节剂”ＡＭ１，可以帮助植物锁住叶面水分、减少蒸发。

据中国科学院上海植物逆境生物学研究中心主任、美国科学院院士朱健康研究员介绍，正如人体的生长发育受到激素的调控一样，植物的生根、发芽、分枝、成熟、落叶等生长过程，也受到多种植物激素的调控。

“脱落酸”是最为重要的植物激素之一，广泛存在于植物体内，参与调控植物生长发育的各个阶段。在缺水的情况下，植物体内的“脱落酸”水平迅速升高，通过控制植物叶子上的气孔关闭，减少水分蒸发，从而起到抗旱的作用。因此“脱落酸”也被称为“抗旱激素”。

在我国的农业生产中，水资源短缺的矛盾日趋突出。如果像喷洒农药一样，在植物表面喷洒“脱落酸”，无疑可以帮助植物锁住水分，减少叶面失水率，从而达到节水的作用。不过，长期以来，由于人工合成“脱落酸”的成本很高，且非常不稳定，严重制约了其在农业生产中的应用。

解析“脱落酸”的工作原理，是朱健康多年来从事植物抗逆生理研究的科学目标之一。２００９年，他和中科院上海药物研究所徐华强合作，成功解析了“脱落酸”受体蛋白的结构。最新的研究在此基础上采取了“迂回战术”，绕过很难人工合成的“脱落酸”，将“脱落酸”受体蛋白作为主要研究目标。借助于模式植物拟南芥的“脱落酸”受体蛋白，通过分子对接、虚拟筛选等方法，从人工合成的小分子化合物库中，成功筛选得到“脱落酸”受体的激动剂ＡＭ１。

“这一研究结果表明，我们通过人工合成的ＡＭ１与‘脱落酸’受体蛋白相互作用，就可以仿制‘脱落酸’的工作原理，从而同样能起到抗旱的效果。”朱健康说，“通过大规模的化合物筛选，可以使我们得到稳定、高效、生产流程简单的‘脱落酸’替代物ＡＭ１，今后在农业生产中，像喷洒农药一样喷洒ＡＭ１完全可以实现。”

国际著名学术期刊《细胞研究》９日在线发表了这一研究相关论文。业内专家认为，与传统的育种、转基因技术改良作物、以提供作物抗旱性能的方法相比，给农作物喷洒ＡＭ１可以更加灵活，且不影响产量。在意外遭受干旱的农作物产区，可以通过在短期内持续喷施提高作物的存活率，在旱季结束后即可停止施用，具有应用潜力和市场价值。