最近,加拿大多伦多大学的一项研究成果可能对培育更为耐热和耐旱的植物有所帮助。
这项研究首次从基因水平揭示了植物是如何控制叶片上气孔开合的。多伦多大学植物学教授坎贝尔(Malcolm Campbell)表示,这项研究是令人振奋的。从这项研究成果中,人们得以了解基因是如何控制植物摄取二氧化碳的。如果把植物比喻为地球之肺,这项研究就揭开了地球呼吸过程中最主要的秘密。
植物叶片上的气孔就像是一张张小嘴,随着周围环境中光照、温度及水分条件的变化而开合。坎贝尔和他的两位同事用拟南芥作为试验植物,比较了在基因活动正常、高和低三种状态下,气孔遇低温关闭的速度,从试验数据中,他们找到了基因与植物呼吸之间的关系。
这项发现也是了解植物对环境反应的另一条途径。在高温天气,植物会保持气孔关闭,尽量减少水分的蒸腾。同时,植物又必须在一定的时间打开它们的气孔,一方面吸入光合作用所需的二氧化碳,另一方面将氧气释放到大气中。新的发现将有助于培育抗旱品种,同时也有助于了解植物对气候的反应是如何进化过来的。
这些控制气孔开合的基因极为重要。正是在这些基因的作用下,植物才得以适应光、二氧化碳水平以及水分等环境条件。如果从更为宽广的角度看,这些基因调控了整个生态系统的水与碳的循环,并且影响了全球范围的碳循环。