2014年，糧農(nóng)組織發(fā)布的《糧食不安全狀況2014》報(bào)告指出，世界饑餓人口已達(dá)10.2億，創(chuàng)歷史最高水平。該組織還宣稱，這還不包括那些正在遭受維生素缺乏、營(yíng)養(yǎng)不足和其他形式營(yíng)養(yǎng)不良的人，遭遇糧食安全困擾的人其總?cè)藬?shù)可能接近30億——約占世界總?cè)丝诘囊话搿?/p>

來自卡內(nèi)基大學(xué)的Kangmei Zhao和Sue Rhee的新工作揭示了一種新的機(jī)制，通過這種機(jī)制，植物能夠迅速激活對(duì)細(xì)菌感染的防御。這一研究可以提高作物產(chǎn)量，減輕全球的糧食負(fù)擔(dān)。

Rhee解釋說：“了解植物如何對(duì)壓力環(huán)境做出反應(yīng)，可以讓我們制定出策略，保護(hù)糧食和作物免受不斷變化的氣候影響。”

這項(xiàng)工作發(fā)表在eLife上，研究員研究了一種名為Camalexin的植物防御化合物，包括它是如何通過基因被激活的。

像其他植物代謝物一樣，Camalexin是由專門的工人——稱為酶的蛋白質(zhì)合成的，這種酶還執(zhí)行著細(xì)胞的許多功能。當(dāng)植物處于環(huán)境壓力下時(shí)，Camalexin會(huì)激活編碼這些酶的基因。研究人員還發(fā)現(xiàn)該植物細(xì)胞能夠迅速啟動(dòng)生產(chǎn)線，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)ν獠炕蛲{作出反應(yīng)。

想象一下，一個(gè)細(xì)胞的基因組是一個(gè)巨大的圖書館，每個(gè)基因是一本書，而每個(gè)染色體是一個(gè)極其巨大的書架。細(xì)胞有不同的機(jī)制，可以在這個(gè)龐大的信息庫中迅速找到它所需要的基因，以便將它轉(zhuǎn)錄和翻譯，制造出編碼的蛋白質(zhì)，并對(duì)環(huán)境條件做出反應(yīng)，包括威脅和壓力。

Camalexin和其他防御化合物對(duì)植物來說通常是有毒的。所以，一直制造這些防御化合物對(duì)植物來說是很不利的。植物科學(xué)家們?cè)缇椭溃艿胶οx和病原體的攻擊時(shí)，植物才會(huì)合成這些防御化合物。科學(xué)家現(xiàn)在對(duì)一個(gè)分子機(jī)制有了新的掌握，該機(jī)制可精確地讓植物在特定時(shí)間制造出Camalexin。這一發(fā)現(xiàn)可以為應(yīng)對(duì)氣候變化和全球饑餓的戰(zhàn)略提供信息，甚至可以為合成植物中提取的藥物提供信息。

該研究論文題為"A novel bivalent chromatin associates with rapid induction of camalexin biosynthesis genes in response to a pathogen signal in Arabidopsis"，已發(fā)表在eLife期刊上。

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參考資料：https://elifesciences.org/articles/69508

標(biāo)簽： 氣候變化 糧食