日本理化學(xué)研究所公布，他們和農(nóng)業(yè)食品產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究機(jī)構(gòu)以及東京大學(xué)組成的聯(lián)合研究小組于世界上首次發(fā)現(xiàn)了阻礙植物“生長(zhǎng)素”生物合成的抑制劑的存在。
植物生長(zhǎng)素是一種植物荷爾蒙，能夠促進(jìn)植物根系和果實(shí)生長(zhǎng)，控制植物發(fā)育的所有階段。例如，在黑暗的地方大豆可以發(fā)芽，經(jīng)過(guò)光照，便可長(zhǎng)出葉片進(jìn)行光合作用；倒伏的植物最快情況下經(jīng)過(guò)30分鐘便可直立，這些植物對(duì)環(huán)境的應(yīng)答反應(yīng)都有生長(zhǎng)素的參與。
鑒于生長(zhǎng)素在植物成長(zhǎng)控制中具有重要作用，其在農(nóng)業(yè)栽培領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，但與其他植物荷爾蒙相比，人們對(duì)它的不了解尚不充分。生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)含量甚微，其生物合成路徑復(fù)雜，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，設(shè)計(jì)生物合成抑制劑也極其困難。諸多問(wèn)題導(dǎo)致了生長(zhǎng)素的基礎(chǔ)研究和相關(guān)應(yīng)用滯后，目前僅限于在農(nóng)業(yè)除草劑和植物調(diào)節(jié)劑中應(yīng)用具有生長(zhǎng)素活性的生長(zhǎng)素親體，但尚無(wú)控制生長(zhǎng)素作用的有效藥劑和技術(shù)。
該聯(lián)合研究小組對(duì)模型植物擬南芥的遺傳發(fā)現(xiàn)類型進(jìn)行了大規(guī)模的破解，并對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以尋找可控制植物荷爾蒙作用藥劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了妨礙生長(zhǎng)素生物合成的候補(bǔ)化合物avg和aopp。研究小組通過(guò)對(duì)這些化合物的功能進(jìn)行深入研究后，確認(rèn)了阻礙生長(zhǎng)素生物合成的物質(zhì)。該研究成果將發(fā)表在4月出版的《植物和細(xì)胞生理學(xué)》雜志。
研究人員表示，利用植物生長(zhǎng)素生物合成抑制劑，可培育出以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的生長(zhǎng)素缺乏狀態(tài)的植物，這將為研究生長(zhǎng)素的機(jī)能及其復(fù)雜的生物合成路徑提供思路。目前植物生長(zhǎng)素的研究尚限定于模型植物，未來(lái)可將研究范圍擴(kuò)展至農(nóng)作物等高實(shí)用性作物，有朝一日開發(fā)出控制植物生長(zhǎng)的新藥和技術(shù)，開拓出嶄新的農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)，將對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到關(guān)鍵作用。