阿德雷德大学:弯曲的根部可捕获碳并避免干旱压力

研究人员在大麦和小麦中发现了一种控制土壤中根系生长角度的新基因,为开发具有更深根系、不易受干旱和营养压力影响的新谷物品种打开了大门,从而减轻了气候变化的影响

阿德雷德大学农业、食品和葡萄酒学院的 Haoyu (Mia) Lou 博士说:“大麦根部向下生长到土壤中的角度使它们能够从不同的土壤层中捕获水分和养分。”

“浅根使植物能够捕获磷酸盐和地表水,而更深、更直的根可以通过获取更深的水和硝酸盐来稳定产量;他们还可以将碳埋在土壤中的更深处。”

该团队与来自英国、意大利、德国和美国的科学家合作,在大麦中发现了一种名为增强向地性 1 (EGT1) 的新基因。

“通过识别控制根系生长角度的基因,我们可以极大地帮助开发更能适应特定土壤类​​型和更能适应波动环境条件的作物,帮助减轻碳负担并应对气候变化的影响,”博士说娄。

“我们发现,缺乏 EGT1 基因功能的突变体在所有类别的根中都表现出更陡峭的生长角度。

“值得注意的是,根部表现得好像它们对重力过度敏感——它们无法从植物向外生长,而是直接向下生长。”

“通过识别控制根系生长角度的基因,我们可以极大地帮助开发更能适应特定土壤类​​型、更能适应波动环境条件的作物,帮助减轻碳负担和应对气候变化的影响。”

来自阿德雷德大学农业、食品和葡萄酒学院的 Haoyu (Mia) Lou 博士。

两种根部的 X 射线图像。

X 射线显微 CT 揭示了野生型(左)和 Egt1 突变体(右)大麦的根 3D 结构。图片:Riccardo Fusi 博士,诺丁汉大学

澳大利亚农民面临着广泛的风险,但他们尤其容易受到气候变化的影响,而气候变化会对商品价格产生影响。严重干旱频繁且持续,该国东部和东南部地区受到的影响尤其严重。再加上不断上涨的化肥成本和实现可持续发展的压力,迫切需要开发能够更好地捕获养分、碳和水的新作物品种。

共同作者、Waite 研究所副所长 Matthew Tucker 副教授说:“这些发现是通过 X 射线 CT 等令人兴奋的技术实现的,能够追踪土壤中的根系生长。他们可以立即帮助谷物育种者从他们的遗传资源中选择具有更直根的品种,或者在不久的将来帮助开发和部署新的 EGT1 等位基因。”

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