广岛大学的研究人员越来越接近揭示洪水如何剥夺植物氧气的分子过程。 这将有助于创造更多的抗洪作物。 Phys.org 门户.
据世界银行称,洪水是威胁数十亿人生命和财产的全球性风险。 更多的人因洪水而面临饥饿的风险:水会淹没农作物。 研究人员现在更接近于确定 分子过程洪水如何剥夺植物的氧气。 这将有助于创造更有弹性的作物。
同 荟萃分析,这涉及重新分析其他研究的数据,广岛大学综合生命科学研究生院的一个团队发现了几种常见的 基因 及其在水稻(Oryza sativa)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)中的相关机制。 科学家们在期刊上发表了他们的研究成果 生活.
“缺氧是植物的非生物胁迫,通常由洪水引起,”该研究的合著者 Keita Tamura 说,他指的是过饱和导致的缺氧。 “尽管过去已经进行了大量研究,但我们认为隐藏的 生物学机制 可以通过使用公开数据的荟萃分析分析多项研究来发现。”
该团队专注于水稻和西洋菜,因为这两个物种的遗传学先前已被广泛研究。 据田村介绍,水稻也被认为是世界上最重要的农作物之一, 食品 根据国际农业研究咨询小组的说法,对于超过 XNUMX 亿人来说,因此了解如何防止植物对 缺氧, 很关键。
研究人员从现有数据集中确定了 29 对拟南芥 RNA 测序数据和 26 对水稻在正常和缺氧条件下的 RNA 测序数据。 根据 Hidemasa Bono 教授的说法,RNA 测序涉及在给定点破译受试者的基因蓝图,这意味着数据可用于研究哪些基因导致了哪些变化。
“通过分析 RNA 测序数据,我们在这两个物种中发现了 40 个和 19 个上调和下调的基因,”Bono 说。 “其中,一些 WRKY 转录因子和肉桂酸-4-羟化酶在缺氧反应中的作用仍然未知,但它们在拟南芥和水稻中普遍上调。”
根据 Bono 的说法,这种普遍的上调意味着这些分子机制在缺氧时变得更加活跃,这表明它们对植物如何响应具有特定的机制责任。
Bono 和 Tamura 将他们的结果与对人体细胞和组织样本中缺氧的类似荟萃分析进行了比较。 他们发现其中两个通常被激活的基因 白饭 和拟南芥在人类同类中受到抑制。
“我们的荟萃分析表明动植物缺氧的不同分子机制,”博诺说。 “本研究中鉴定的候选基因有望揭示植物对缺氧反应的新分子机制。 最终,我们计划使用基因组编辑技术操纵其中一个候选基因,以创造耐洪植物。”