研究人員發現一種基因工程玉米在寒冷氣候下生長更好

玉米是世界上最常見的農作物之一,但由於它不能很好地忍受寒冷,因此在地球北部地區種植玉米仍然具有挑戰性。但是,隨着科學家們研發出更加優秀的品種,這種情況可能會改變。在戴維·斯特恩(David
Stern)教授的帶領下,紐約州博伊斯·湯普森研究所的研究人員首先研究了一種天然存在的酶,稱為RuBisCO。先前的研究已經表明,當植物中這種物質的含量增加時,這些植物就會長大並更快地成熟。

研究人員發現一種基因工程玉米在寒冷氣候下生長更好

考慮到這一點,斯特恩的團隊創造了各種玉米,這些玉米產生的酶量高於正常水平。在實驗中,這些轉基因植物與普通玉米一起在25ºC(77ºF)的溫度下生長了三周,然後將溫度降低到14ºC(57ºF)了兩周,然後又升高到25度。

這樣做是為了模擬春季播種玉米作物時發生的寒冷,然後使之遭受寒冷天氣。通常,發生這種情況時,植物的生長速度會大大降低,到溫度恢復的時候,成熟度可能會受到影響,收成工作可能會推遲甚至導致減產。

但是,富含RuBisCO的玉米卻並非如此。與對照植物相比,在整個實驗中它表現出更高的光合作用速率。降溫後,經過改造的植物恢復得更快了,這是由於它們對進行光合作用過程的分子的損害較小。結果,新品種比對照植物長得更高,並且更快地產生了成熟的玉米穗。

科學家們現在正在努力使工程玉米變得更加強大以適應多變的氣候。

斯特恩說:「我們開發的玉米尚未完全優化其耐寒性,因此我們正在計劃下一代的改良。」 「例如,將一種耐低溫的PPDK蛋白添加到玉米中,看看其性能是否更好,將非常有趣。」

最近在《植物生物技術雜誌》上發表了有關該研究的論文。

來源:cnBeta