控制單個基因可讓植物生長更快
日期：2011-03-15 11:19:38
多年生牧草包括柳枝稷和芒草等。美國去年提出了在2012年以前從玉米、柳枝稷等可再生作物中提取燃料乙醇的計劃。柳枝稷之前一直被認為是非常有前途的乙醇原料，因為它是多年生植物，而玉米需要每年再植。不過，大多數生物燃料作物需要等到種植兩三年后收割，而且需要固定其根部，改進根部生長能大大減少收割時間。
IGSP系統生物學研究中心的主任、生物學家菲利普·本菲尼做到了這一點。他們采用了一種基因組方法，旨在找出一些特定的基因——當細胞停止分裂并開始表現出其最終會變成成熟細胞的特征時，這些基因會變得活躍。最終，他們找到了一種名為UPB1的基因，進一步的研究顯示，UPB1可控制過氧化物酶的基因表達。
他們接著證明，過氧化物酶控制細胞繁殖區域和細胞延長區域（細胞分裂從此處開始）之間自由基的平衡。自由基是機體氧化反應中產生的有害化合物，具有強氧化性，可損害機體的組織和細胞，進而引起慢性疾病及衰老效應。
當研究人員在實驗中破壞植物根部UPB1的活性時，改變了自由基的平衡，使細胞延遲分裂并持續繁殖。最終，這些植物擁有了生長更快的根部、更多更大的細胞。而當人工增加UPB1的活性時，植物根部的生長變得緩慢。
本菲尼表示，這意味著可通過操控單個基因來讓植物長得更快；而且，UPB1的活動也與植物雌激素不相干。
另外，從基因工程學的角度來說，通過去掉而不是增加一個基因來加強植物的生長更有吸引力。這也表明，植物并不會用盡全力地生長，因為它們必須在生長和繁殖之間作出取舍。新發現除了在生物燃料方面具有潛在用途外，還有望幫助科學家培植出更大、更強和能夠從大氣中吸收更多溫室氣體的植物。
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