2009-04-01

科學家發現使植物因溫度而改變產量的基因

New Breakthrough in Global Warming Plant Production
http://www.physorg.com/news157619072.html

March 30th, 2009

英國 Leicester 大學與牛津大學的研究者有一項關於植物生長的發現,當全球暖化加劇時,對於作物產量將有巨大的衝擊。

來自於 Leicester 大學生物系的 Dr Kerry Franklin,領導此一研究,那發現單一基因負責控制植物生長以回應上升的溫度。

Dr Franklin 表示:"植物暴露在高溫下導致莖幹迅速伸長以及葉子的戲劇性向上提高。"

"這些反應伴隨著植物生質(biomass)的顯著減少,因而嚴重減少了收成產量。我們的研究揭露,單一一種基因在模型植物物種,阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana),中對這些構造上的適應產生調控作用。"

這項研究已發表於 Current Biology,而且由 Royal Society 以及 BBSRC 所資助。

Dr Franklin 補充:"這項研究對於了解植物如何調控生長以便在分子的層次上回應上升的溫度,提供了第一個重要的進展。這項發現將在理解全球氣候變遷對於作物產量的效應上,證明基本原理。"

"確認植物感知周遭溫度變化的機制,在植物生物學研究中仍是一種聖杯。雖然這種「溫度感應器」的本尊仍然毫無所悉,不過某種關鍵下游調控者的發現,使我們離解決這個重要的問題更加靠近。"

這項研究證明,PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR 4 (PIF4,光敏素交互作用因子 4) 這種調控蛋白有缺陷的突變植物,並沒有在所觀察的植物野生型中,為了回應上升的溫度而展現出戲劇性的莖幹伸長與葉子的提升。

這項研究更進一步證明,PIF4 調控一種涉及植物荷爾蒙 auxin(茁長素) 的路徑。這種 PIF4 基因生成物先前被確認為一種由光所調停之延長生長的共同調控者,這指出植物透過相同目標蛋白的匯聚調控(converged regulation),整合了光與溫度的發訊路徑。

※ 相關報導:

* High Temperature-Mediated Adaptations in Plant Architecture Require the bHLH Transcription Factor PIF4
http://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(09)00618-6
Maria A. Koini, Liz Alvey, Trudie Allen, Ceinwen A. Tilley,
Nicholas P. Harberd, Garry C. Whitelam and Keara A. Franklin
Current Biology, Volume 19, Issue 5, 408-413, 26 February 2009
doi: 10.1016/j.cub.2009.01.046
* phytochrome B and PIF4 Regulate Stomatal Development in Response to Light Quantity
http://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(09)00539-9
Stuart A. Casson, Keara A. Franklin, Julie E. Gray,
Claire S. Grierson, Garry C. Whitelam and
Alistair M. Hetherington
Current Biology, Volume 19, Issue 3, 229-234, 29 January 2009
doi: 10.1016/j.cub.2008.12.046

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