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六大妙方增强植物耐旱能力技术要闻

花匠小妙招
2024-09-14 16:52

在没有河流经过和没有充沛地下水的沙漠地区，该怎样让生命在那里扎根，用绿色植物将沙漠逐步缩小呢？科学家们应用高科技生物技术，试图改造植物的抗旱能力，用高科技力量为干旱的沙漠地区培育出一片绿色的生命带，以此应对全球气候变化和人口增长对抗旱植物的需求。

1.分离植物抗旱基因

南非科学家已从植物中分离出一系列抗旱基因，可用来培育能抵御干旱的玉米和小麦新品种，大大提高干旱地区农作物的产量。

科学家分离的耐旱基因来源于南非特有的一种植物——维柯萨（XerophytaViscosa）。该植物具备出奇的抗旱能力，可长期存活于无水环境。如今，科学家成功分离出一系列抗旱基因，下一步将进行单子叶植物的转基因试验。

试验成功后，他们将把这些抗旱基因转移到玉米和小麦上。这些农作物将大大增加抵御恶劣环境的能力，从而提高农作物的产量。

2.让根更强壮一些

日本和英国的科学家在研究拟南芥时发现，聚集在植物根毛尖端的一种酶能合成活性氧，从而促进根毛生长。而根毛的作用是从土壤中吸收植物必需的水分和营养。

如果能人为改变农作物的基因，使其根毛可以长得比普通品种更长，利用这种办法培育出的农作物新品种就更能适应干旱、贫瘠的恶劣环境。

3.增强能量积累能力

日本科学家使用常用的实验植物拟南芥，从中分离出合成棉子糖属低聚糖的“肌醇半乳糖合成酶基因”，让它与启动基因相结合，然后把它植入植物的染色体中去，转基因植株的抗旱能力因而得到加强，促进了棉子糖属低聚糖等的积蓄。

使用这种方法培育出来的耐干燥植物植株即使十来天不浇水，也不会干枯。

4.增强植物吸水能力

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所的科学家利用离子束生物辐射技术，通过改良植物的吸水性和抗旱性，为我国荒漠化治理提供了一条新路子。在生态环境恶劣、沙丘流动性大、植被难以形成的库布齐沙漠南缘，我国科学家种植了60多亩用离子束生物辐射技术改良过的沙柳、旱柳和甘草。

实验证明，这些植物在没有外界水源的情况下，不仅能正常出苗生长，而且成苗率高于常规种植技术，目前该试验林生长良好。

5.减少呼出的水分

如果能让植物叶片减少水分的蒸发，将大大增强植物的耐旱能力。芬兰和美国的联合研究小组发现，一种名为SLAC1的质膜蛋白质在植物气孔的开闭过程中起关键作用。气孔是绿叶吸收光合作用所需的二氧化碳、释放水分到空气中的通道。因此，通过调节SLAC1的功能，就可能改进植物的抗旱性能。

研究人员表示，他们已经对多种水芹进行了改良实验，让它们能适应比较干燥的生存环境。

6.延缓叶子的枯萎

美国科学家已经培育出能够在极端干旱条件下的转基因耐旱烟草。参与这项研究的美国加利福尼亚大学的科学家罗莎·里韦罗说，在干旱季节，植物的叶子往往会因为缺少水分而枯萎，而只要延缓这一枯萎过程，植物抵御干旱的能力将得到加强。研究人员希望把转基因耐旱烟草的研究成果用于粮食作物。里韦罗相信，如果这一技术最终被应用到粮食种植方面，那么它将有助于最大限度减少干旱对作物产量的负面影响。