中國科學家的這一重大發(fā)現,有望徹底減少農藥使用量!|918博天娛樂官網
兩株水稻,一株郁郁蔥蔥,稻葉蓬勃向上;另一株比較矮小,葉子橫斜,斑跡重重。誰都告訴這株長斑的水稻受到了病蟲害的肆虐。為什么有的水稻就會受到病蟲害的肆虐?北京時間4月5日凌晨,國際知名學術期刊《科學》刊出中國科學家的文章,揭露了植物自身抗病的機理。
告訴了這一消息,李家洋、康樂、康振生三位中國院士都說道這是植物免疫系統(tǒng)領域的“里程碑式”的研究成果。美國科學院院士Dangl教授、英國皇家學會會士Jones教授也在同一期《科學》雜志上撰文贊揚。
中國科學家究竟找到了什么?只不過就是找到了一個小巧的蛋白機器:抗病小體。論文的通訊作者之一、中科院遺傳發(fā)育所研究員周儉民給小編描寫了植物在避免病菌侵犯時的策略,進而談及抗病小體。小編入植物抵抗病菌時的“聰慧”展現出而贊嘆。
周儉民研究員講解研究成果我們平時所看見的草木、農作物等植物在生長的過程中常常不會受到病毒、細菌、真菌、昆蟲等的肆虐。假如是人或其他動物,遇到對自己有威脅的事物,認同不會邁開雙腿主動逃離。但植物沒腿腳躲不開。
有的植物在受到病菌肆虐時不能以“壯烈犧牲”告慰同胞了。但并不是所有的植物都逆來順受,“引頸”待割的。
在億萬年的演化過程中,植物自身修練出有了一套非常完備的防衛(wèi)系統(tǒng),需要奮力鎮(zhèn)壓,以后將侵略之敵不予殲滅。植物是怎么御敵斃傷的呢?在植物的葉面上是有很多氣孔或者傷口的,許多病菌就是通過這些開口鉆進葉子內部的。
在植物細胞的間隙中,病菌大行其道,可怕劫掠植物的營養(yǎng),并且自身加快交配。但一些堅強的植物并不任“菌”屠宰。在它們細胞的表層有許多被稱作受體的蛋白。
這些受體筑起了植物防衛(wèi)病菌的第一道防線。受體眼明目清,需要辨識出有病菌的分子。一旦找到敵情,受體之后調動細胞內的防衛(wèi)系統(tǒng)抵抗細菌。
但是陰險陰險的病菌,憤得逞。它不會向植物細胞內分泌一些毒性蛋白,企圖把植物內防衛(wèi)系統(tǒng)的蛋白“衛(wèi)士”毒死。道高一尺,魔高一丈。
在漫長的演化過程中,植物演化出有了第二道防線,就是通過“誘餌”蛋白欺騙病菌的毒性蛋白。當毒性蛋白上來毀壞“誘餌”蛋白時,植物中的一個“電源”隨即被關上,從而轉錄了抗病蛋白。這些抗病蛋白的結構不會有所轉變,單體成一種被稱作“抗病小體”的蛋白機器。
抗病小體會在植物的細胞膜上收到命令,拒絕植物中被病毒感染的細胞“舍生取義”,與細菌同歸于盡。通過這種方式,抗病小體使細胞保持在身體健康平穩(wěn)的狀態(tài)。
“誘餌”模型工作原理示意圖對于中國科學家的這一找到,英國皇家學會會士Kamoun教授評論說道:“以前大家仍然指出抗病小體應當不存在,但沒有人找到過,更加不告訴它是啥樣。(這次找到的)感嘆一個令人震驚和可愛的結構??匆娝?,讓我十分激動。
”的確,Kamoun教授應當高興,因為這個問題疑惑了全球科學家20多年。上世紀40年代,科學家就明確提出了植物抗病基因的理論,1994年,科學家找到了植物抗病基因編碼抗病蛋白,但是仍然不確切它們的工作原理??共〉鞍资侵参锾烊幻庖呦到y(tǒng)的哨兵,是確保植物免遭病菌病毒感染的衛(wèi)士。但在植物抗病領域研究的僅次于難題之一就是:不確切抗病蛋白是怎樣發(fā)揮作用的。
現在,清華大學柴繼杰團隊、中科院遺傳發(fā)育所周儉民團隊、清華大學王宏偉團隊合作,再一解析了植物抗病蛋白的“可愛的結構”,找到了抗病小體,理解了“誘餌蛋白轉錄抗病蛋白”的機制??共⌒◇w的結構示意圖怎么樣?是不是很神秘?只不過,自然界的動植物在演化過程中經常出現了許多令人匪夷所思的神秘。
人們平時看見的花花草草以及農作物竟然也演化出有了這么卓越的自我維護機制,也就是它的免疫力。農作物的病蟲害嚴重威脅著農業(yè)生產。為增加損失,農民不能大量用藥農藥,但這又對環(huán)境、人類身體健康和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶給挑戰(zhàn)。論文的通訊作者之一、清華大學教授柴繼杰認為,解決問題這一問題的關鍵只不過就不存在于植物細胞中:植物細胞內有數目眾多的抗病蛋白。
這些蛋白找到病菌后,不會很快啟動植物防衛(wèi),殺掉病菌,從而維護植物免遭侵犯?!袄每共〉鞍自O計新型抗病蟲選育,將大大減少農藥的用藥。植物抗病蛋白結構和起到的解析,將為設計新型抗病蛋白、發(fā)展綠色農業(yè)奠下理論基礎。
”太好了,小編都將要青蛙一起了:2020-03-08 公開發(fā)表的成果未來可以增加農藥的使用量。卻是……卻是我們中國農藥的施用量早已占到了世界總量的1/3,卻是……卻是按農藥施用量排隊,我們中國車站在了最前邊……當真,我們中國科學家有責任對未來農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展盡僅次于的力量。Kamoun教授也具體說道,中國科學家的這項研究告訴他了我們抗病小體是如何被轉錄的。
有了這些科學知識,我們就能更佳地利用它服務農業(yè)。小編想:趕快把這項研究成果應用于到農業(yè)生產吧。
農藥早已被判處死刑了,真為期望讓它不來繼續(xù)執(zhí)行判處死刑。
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