科学家通过CHLORAD调节途径加快或减慢西红柿成熟的过程
导读:随着全球人口的持续增长和可耕地的不断减少,迫切需要提高粮食生产的效率,而牛津大学开发的一项新技术可以提供帮助。
据外媒报道,随着全球人口的持续增长和可耕地的不断减少,迫切需要提高粮食生产的效率,而牛津大学开发的一项新技术可以提供帮助。那里的科学家想出了一种方法,通过修改一个特定的基因来控制西红柿的成熟速度,这不仅可以帮助减少浪费,提高这些作物的产量,还可能帮助其他作物品种。
这项工作是在该大学的植物科学系进行的,研究人员在那里调查了西红柿成熟过程背后的潜在机制。众所周知,被称为质体的微小单元充满了蛋白质,在其中发挥着核心作用,并使西红柿等具有鲜艳的色彩,但它们究竟是如何做到这一点的,还没有得到很好的理解。
因此,科学家们进一步调查,将他们的注意力转向以前发现的一种叫做CHLORAD(叶绿体相关蛋白降解的简称)的调节途径,该途径使质体能够从植物的其他地方输入它们需要的蛋白,并去除它们不需要的蛋白。这使得质体不仅能够使果实成熟,而且能够执行对植物成功至关重要的各种功能,从种子的发芽到果实的生产。
通过更详细的研究,科学家们能够确定质体中的一个单一蛋白质在CHLORAD系统中起着调节作用。科学家们能够表明,敲除负责这种SP1蛋白的基因会延迟西红柿的成熟,而提高其表达则会加速成熟。
科学家们认为这一发现为操纵CHLORAD系统的技术奠定了基础,以提高作物生产的效率。例如,它可能被用来提高马铃薯植株的产量,可以创造出更长时间保持绿色以生产更多谷物的小麦,或者可以使西红柿快速成熟或更长时间保持新鲜。
研究报告的作者保罗-贾维斯教授说:“我们的研究中所揭示的SP1的调节特性表明,它作为一种作物改良技术具有真正的潜力。例如,它可以用来开发早熟或晚熟的肉质水果品种,或者通过延迟成熟而不影响成熟水果的质量来改善水果的运输性或保质期。令人着迷的是,在这些被称为质体的微小亚细胞结构中的单一蛋白质的数量可以对番茄的成熟产生如此深远的影响。”
这项研究发表在《自然-植物》杂志上。