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控制單個基因可讓植物生長更快

http://www.m.gopse.cn 2013-06-09 來源:上海滬峰臨床檢測中心 作者: 發(fā)表評論(0)

  據(jù)報道,美國杜克大學基因科學與政策研究所(IGSP)的研究人員稱,用單個基因改造多年生牧草,可使其根部更加堅韌,生長更快,這有利于生物燃料的制造。

  多年生牧草包括柳枝稷和芒草等。美國去年提出了在2012年以前從玉米、柳枝稷等可再生作物中提取燃料乙醇的計劃。柳枝稷之前一直被認為是非常有前途的乙醇原料,因為它是多年生植物,而玉米需要每年再植。不過,大多數(shù)生物燃料作物需要等到種植兩三年后收割,而且需要固定其根部,改進根部生長能大大減少收割時間。

  IGSP系統(tǒng)生物學研究中心的主任、生物學家菲利普·本菲尼做到了這一點。他們采用了一種基因組方法,旨在找出一些特定的基因——當細胞停止分裂并開始表現(xiàn)出其最終會變成成熟細胞的特征時,這些基因會變得活躍。最終,他們找到了一種名為UPB1的基因,進一步的研究顯示,UPB1可控制過氧化物酶的基因表達。

  他們接著證明,過氧化物酶控制細胞繁殖區(qū)域和細胞延長區(qū)域(細胞分裂從此處開始)之間自由基的平衡。自由基是機體氧化反應(yīng)中產(chǎn)生的有害化合物,具有強氧化性,可損害機體的組織和細胞,進而引起慢性疾病及衰老效應(yīng)。

  當研究人員在實驗中破壞植物根部UPB1的活性時,改變了自由基的平衡,使細胞延遲分裂并持續(xù)繁殖。最終,這些植物擁有了生長更快的根部、更多更大的細胞。而當人工增加UPB1的活性時,植物根部的生長變得緩慢。

  本菲尼表示,這意味著可通過操控單個基因來讓植物長得更快;而且,UPB1的活動也與植物雌激素不相干。

  另外,從基因工程學的角度來說,通過去掉而不是增加一個基因來加強植物的生長更有吸引力。這也表明,植物并不會用盡全力地生長,因為它們必須在生長和繁殖之間作出取舍。新發(fā)現(xiàn)除了在生物燃料方面具有潛在用途外,還有望幫助科學家培植出更大、更強和能夠從大氣中吸收更多溫室氣體的植物。

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