中科院上海植物逆境生物學研究中心朱健康團隊在植物抗旱領域再次獲得突破性進展。經(jīng)多年不懈努力，該團隊新獲得一種高效的脫落酸類似物。相關成果日前在線發(fā)表于《自然—通訊》雜志。

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脫落酸是植物中唯一專門響應干旱等環(huán)境脅迫的植物激素，又被稱為“抗旱激素”。但由于天然脫落酸存在合成純化困難且在自然光下極易分解等缺點，長期以來并未像其他植物激素一樣廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。

朱健康團隊此前首次發(fā)現(xiàn)了脫落酸功能類似物AM1。該化合物在生化與植物生理實驗中表現(xiàn)出接近于天然脫落酸的生理活性，可部分增強植物的抗旱性。基于受體—配體復合物晶體結(jié)構(gòu)的比較，研究人員進一步優(yōu)化AM1的分子結(jié)構(gòu)，使其更好地與脫落酸受體結(jié)合, 繼而獲得一類新的脫落酸類似物AMF。

研究表明，AMF不僅具有與脫落酸高度相似的基因表達調(diào)控模式，且該化合物與脫落酸受體的結(jié)合能力更強，受體親和性較天然脫落酸高出一個數(shù)量級。在模式植物擬南芥和經(jīng)濟作物大豆中進行的一系列生理實驗表明，與脫落酸相比，AMF可在更低的濃度下抑制氣孔開放且持續(xù)時間更久，而外施AMF的植物也同樣表現(xiàn)出更強的抗旱性。不僅如此，AMF與特定的遺傳改良作物還存在協(xié)同作用，兩者聯(lián)用對植物抗旱能力的提升要顯著優(yōu)于單獨使用該化合物或遺傳改良作物。