研究人员正在使用同步加速器光来剥离洋葱细胞壁,以帮助植物更好地抵御气候变化和疾病造成的压力。
“我们知道大草原上发生了严重的干旱,人们的生计受到威胁,”萨斯喀彻温大学(美国萨斯喀彻温省)农业与生物资源学院的硕士生阿丽亚娜·福兰德(Ariana Forand)说。 “如果能找到能让植物抵抗多种压力的修饰,那就太神奇了。”
Forand 领导了一个项目,探索钙和硼如何在强化植物细胞壁、帮助减少冰冻和干旱带来的脱水以及增强对植物的抵抗力方面发挥有益作用。 病原体.
事实证明,测试该理论的最佳植物是洋葱。
该团队在伊利诺伊州的高级光子源 (APS) 与萨斯喀彻温大学的加拿大光源 (CLS) 合作,分析了洋葱样本并收集了数据。
福兰德说:“这个项目确实建立在前萨斯喀彻温省硕士生刘军的工作基础上,他从事冷冻胁迫研究,我们知道,在干旱和寒冷的情况下,植物都会以类似的方式失水。”
洋葱是很好的植物,“因为你可以很容易地剥离单层细胞并看到细胞壁的变化”,细胞壁是抵御各种压力的关键植物结构。
这项研究的一个独特之处是,其结果是 发表在《植物》杂志上的原因是它同时研究了多种压力——大葱和烹饪洋葱的脱水,以及拟南芥(一种原产于非洲的小型开花杂草)的病原体抗性。
将钙与水混合添加到温室种植的洋葱中后,福兰德使用同步加速器 X 射线显微镜确认植物不仅吸收了钙,而且还定位在细胞壁中。
在干燥条件下的进一步测试表明,经过处理的植物的水分流失减少了。同样,硼可以与拟南芥细胞壁中的果胶结合,增强其对外来疾病的抵抗力。
“我们正在寻找从结构上加固细胞壁的方法,”福兰德说。确认钙和硼可以减少水分流失和疾病的影响,为在其他植物中寻找类似的效果打开了大门。
萨斯克大学植物科学教授、福兰德的导师凯伦·塔尼诺博士表示,在任何一年中,“一种压力可能比另一种压力更普遍——你只是无法真正预测它会是什么。这项研究提供了保护植物免受逐年胁迫变化的机会。”
福兰德和塔尼诺都相信,扩大他们的研究为增强大田作物和园艺业对水分流失和疾病的抵抗力提供了机会。
欲了解更多信息,请访问:
维多利亚·施拉姆
加拿大光源
电话:+ 1 306-657-3516
电子邮箱: victoria.schramm@lightsource.ca