根系對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的重要性常常被低估。根系能否有效獲取水分和養(yǎng)分，也決定了重要作物對(duì)干旱和氣候變化的抵御能力。波恩大學(xué)和博洛尼亞大學(xué)()的研究人員在大麥中發(fā)現(xiàn)并描述了一種突變體：它的根部向下生長(zhǎng)的速度比平時(shí)快得多。這一發(fā)現(xiàn)可能為培育更多抗旱品種提供了一個(gè)起點(diǎn)。該研究現(xiàn)已發(fā)表在PNAS 上。
大麥?zhǔn)亲钪匾墓任镏弧Ｋ挠猛痉秶鷱尼勗炱【频剿榱?、珍珠大麥、大麥片和大麥粉。博洛尼亞大學(xué)的 Silvio Salvi 教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員前段時(shí)間發(fā)現(xiàn)了一種不同尋常的大麥突變體：它的根不像通常那樣向側(cè)面蔓延，而是直接向下生長(zhǎng)。研究人員將這種突變體稱為“超向重力性”，這意味著它比其同類更強(qiáng)烈地遵循重力。由波恩大學(xué)作物科學(xué)與資源保護(hù)研究所 (INRES) 的 Frank Hochholdinger 教授和 Salvi 教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)與其他同事一起調(diào)查了根本原因。
研究人員將突變體的基因組與正常生長(zhǎng)的大麥植物進(jìn)行了比較。他們?cè)诘?5 號(hào)染色體上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)突變，他們將其命名為“增強(qiáng)的向重力性 2”(egt2)，意思是“增強(qiáng)的重力方向”。“2”表示該團(tuán)隊(duì)還在對(duì)類似突變(egt1)進(jìn)行另一項(xiàng)研究。研究人員通過(guò)使用 CRISPR/Cas9 基因剪刀在正常大麥植物中人為地產(chǎn)生這種突變，證明了 egt2 確實(shí)負(fù)責(zé)根的垂直生長(zhǎng)。波恩大學(xué)作物科學(xué)與資源保護(hù)研究所 (INRES) 的主要作者 Gwendolyn K. Kirschner 博士報(bào)告說(shuō)：“結(jié)果顯示了根的相似外觀。”“這使我們能夠證明我們已經(jīng)確定了正確的基因。”
MRI 掃描儀的根源
研究人員在發(fā)芽紙或土壤中種植小大麥植物，并使用掃描儀和特殊軟件記錄根角。他們還使用了 Forschungszentrum Jülich 的資源：在那里，大麥種植在適合 MRI 掃描儀的特殊“花盆”中。研究人員利用磁共振成像技術(shù)“透視”了土壤，并以這種方式記錄了根部的生長(zhǎng)情況。
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