廣島大學的研究人員越來越接近揭示洪水如何剝奪植物氧氣的分子過程。 這將有助於創造更多的抗洪作物。 Phys.org 門戶.
據世界銀行稱,洪水是威脅數十億人生命和財產的全球性風險。 更多的人因洪水而面臨飢餓的風險:水會淹沒農作物。 研究人員現在更接近於確定 分子過程洪水如何剝奪植物的氧氣。 這將有助於創造更具彈性的作物。
同 薈萃分析,這涉及重新分析其他研究的數據,廣島大學綜合生命科學研究生院的一個團隊發現了幾種常見的 基因 水稻(Oryza sativa)和擬南芥(Arabidopsis thaliana)的相關機制。 科學家們在期刊上發表了他們的研究成果 生活.
“缺氧是植物的一種非生物脅迫,通常由洪水引起,”該研究的合著者 Keita Tamura 說,他指的是過飽和導致的缺氧。 “儘管過去已經進行了大量研究,但我們認為隱藏的 生物學機制 可以通過使用公開數據的薈萃分析分析多項研究來發現。”
該團隊專注於水稻和西洋菜,因為這兩個物種的遺傳學先前已被廣泛研究。 據田村介紹,水稻也被認為是世界上最重要的農作物之一, 食品 根據國際農業研究諮詢小組的數據,對於超過 XNUMX 億人來說,因此了解如何防止植物對 缺氧, 很關鍵。
研究人員從現有數據集中確定了 29 對擬南芥 RNA 測序數據和 26 對水稻在正常和缺氧條件下的 RNA 測序數據。 根據 Hidemasa Bono 教授的說法,RNA 測序涉及在給定點破譯受試者的基因藍圖,這意味著數據可用於研究哪些基因導致了哪些變化。
“通過分析 RNA 測序數據,我們在這兩個物種中發現了 40 個和 19 個上調和下調的基因,”Bono 說。 “其中,一些WRKY轉錄因子和肉桂酸4-羥化酶在缺氧反應中的作用仍然未知,但在擬南芥和水稻中普遍上調。”
根據 Bono 的說法,這種普遍的上調意味著這些分子機制在缺氧時變得更加活躍,這表明它們對植物如何響應具有特定的機制責任。
Bono 和 Tamura 將他們的結果與對人體細胞和組織樣本中缺氧的類似薈萃分析進行了比較。 他們發現其中兩個通常被激活的基因 白飯 和擬南芥在人類同類中受到抑制。
“我們的薈萃分析表明動植物缺氧的不同分子機制,”博諾說。 “本研究中鑑定的候選基因有望揭示植物對缺氧反應的新分子機制。 最終,我們計劃使用基因組編輯技術操縱其中一個候選基因,以創造耐洪植物。”