一组澳大利亚和德国研究人员发现了植物可以利用的一种新途径来节约水源并提高它们的抗旱能力。研究发表在《自然通讯》杂志上显示,与动物放松最为相关的分子GABA(γ-氨基丁酸)可以控制植物叶片上的气孔大小,从而减少水分流失。领导研究小组的阿德莱德大学韦特研究所所长Matthew Gilliham表示:“GABA在大麦、蚕豆、大豆等一系列庄稼和在产生比正常更多GABA的实验植物中减少了气孔的开放。这导致实验植物从土壤中使用的水减少,可以在干旱实验中生存更长时间。”
在先前的研究中,该团队成员发现GABA - 在动物中被称为神经信号 - 可以作为植物GABA受体。这引发了GABA可能作为植物信号的新猜测。
该研究的第一作者,澳大利亚研究理事会(ARC)植物能量生物学卓越中心的博士后研究员Bo Xu补充说:“植物和动物都产生GABA,并将其用于不同用途。植物没有神经,而是似乎使用GABA来调节其能量水平以适应环境的反应。”
“GABA不像其他压力信号关闭叶片的气孔,它以不同方式作用 - 当植物受到压力时累积的GABA数量决定了它在第二天早上应用刹车踏板减少气孔开放及当天的水分流失 - 就像前一天的压力记忆。”
研究德国部分的领导者,研究植物调节水分损失的先驱Rainier Hedrich教授领导了该研究。
“我已经研究了超过35年植物如何调节其气孔。发现它们被完全新颖和意想不到的方式调节的确是我们最令人惊讶的发现之一。我期待看到这如何在实地应用中实现。”
该团队最近获得澳大利亚联邦政府的新资助,与英国剑桥大学的研究人员合作,并正在寻找新的博士研究生加入团队,以发现信号途径新组件及在作物中的影响进行试验。