http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2013-07-23
抗旱“调节剂”帮助作物渡“旱关”
本报记者 赵永新
随着极端天气的增多，异常干旱导致禾苗干枯、粮食减产的事件频繁出现。我国科学家最新研制的植物抗旱生长调节剂“AM1”，有望帮农民朋友解除忧愁：天气干旱、无水可浇时，只需把“AM1”喷洒到农作物的叶面上，就可锁住叶面水分、减少蒸发，帮它们渡过“旱”关。
由中国科学院上海植物逆境生物学研究中心主任、美国科学院院士朱健康研究员领衔的相关论文，日前在《细胞研究》(Cell Research)发表。业内专家认为，与通过育种、转基因技术改良作物等手段提高农作物抗旱性能的方法相比，给农作物喷洒能抗旱的“AM1”更加快捷，而且不影响产量。在遭受意外干旱时，可通过在短期内持续喷施提高作物的存活率；干旱天气结束后即可停止施用。这些优点将使得“AM1”具有可观的应用潜力和市场价值。
朱健康介绍说，正如人体的生长发育受到激素的调控一样，植物的生长过程也受到多种植物激素的调控。其中，广泛存在于植物体内的“脱落酸”就是最为重要的激素之一，参与调控植物生长发育的各个阶段。在缺水情况下，植物体内的“脱落酸”水平会迅速升高，通过关闭植物叶子上的气孔，以减少水分蒸发。“脱落酸”也因此被称为“抗旱激素”。
他说，如果像喷洒叶面肥一样，在植物表面喷洒“脱落酸”，可以帮助植物锁住水分。但由于人工合成“脱落酸”的成本很高，而且质量非常不稳定，长期以来一直制约着其在农业生产中的应用。
作为世界著名的植物抗逆分子生物学家，朱健康在植物抗旱、耐盐与耐低温研究方面成果卓著。2009年，他和中科院上海药物研究所徐华强合作，成功解析了“脱落酸”受体蛋白的结构，这一成果被《科学》杂志评为当年度十大科学发现之一。
在此基础上，朱健康、徐华强课题组和中科院广州生物医药与健康研究院许永研究员合作，继续探索“抗旱激素”的奥秘。他们采取“曲线救国战术”，绕过了难以人工合成的“脱落酸”，将“脱落酸”受体蛋白作为主要研究目标。借助于模式植物拟南芥的“脱落酸”受体蛋白，他们通过分子对接、虚拟筛选等方法，从人工合成的小分子化合物库中，成功筛选得到“脱落酸”受体的激动剂AM1。
“这一研究结果表明，我们通过人工合成的AM1与脱落酸受体蛋白相互作用，就同样能起到抗旱的效果。”朱健康说“通过大规模的化合物筛选，可以得到稳定、高效、生产流程简单的脱落酸替代物AM1。今后在农业生产中，像喷洒叶面肥一样喷洒抗旱的‘植物生长调节剂’完全可以变成现实。”
[人民网-人民日报]