康奈尔大学研究有助于应对全球作物的挑战
莱昂Kochian和玛丽亚哈里森是两个12的植物生物学家发表一个观点在5月2日的《自然》杂志。这篇文章探讨了如何新发现的植物运输蛋白质有可能帮助扩大全球农业更好地解决养活数十亿营养不良的人的挑战。
植物运输蛋白质携带矿物营养和关键分子在细胞膜,这是发展的关键目标植物吸收营养物质,盐和铝运输糖和宽容。
例如Kochian,康奈尔大学兼职教授的植物生物学和美国农业部的主任Robert w .华立康奈尔大学农业和卫生中心已经确认运输蛋白基因可能负责高粱等作物宽容在土壤铝的毒性,这使得世界上50%的可耕种土地无法使用农业。
说:“这是一个大问题,”Kochian,源于酸性土壤铝的毒性。“铝是地壳中含量最丰富的金属,但在酸性的土壤中,它被溶解铝离子非常有毒的根源,”他说。
植物的根系生长,这一部分,需要保护从铝离子。Kochian和他的同事们已经确定了根细胞的质膜转运蛋白,传输的柠檬酸根结合铝离子在土壤和呈现无毒的植物。
Kochian和他的同事发现的基因似乎控制交通的有机化合物,如柠檬酸、细胞。
“我们有资金来自国际机构识别分子标记最好的耐铝基因的等位基因(版本),“Kochian说。通过识别的标记或非常接近一个铝宽容基因,植物育种者将使用分子育种技术来确定育种行包含所需的基因;这将大大加快育种新品种的过程。
同样,玛丽亚哈里森,威廉·h·克罗克博伊斯汤普森植物研究所教授伊萨卡康奈尔大学的校园,发现了转运蛋白在植物,使他们获得磷、营养对植物生长和产量至关重要。植物缺乏磷形式访问限制作物生产世界上近70%的农业土壤。因此,农民增加化肥与不可再生磷矿石生产,储备将在70年内耗尽。
虽然研究人员已经表明,转运蛋白直接让植物从土壤获取磷,哈里森还研究了转运蛋白,工作在植物和土壤真菌之间的共生关系,称为菌根。真菌在磷酸根捕捉住在共生隔间从土壤中植物磷酸盐转运蛋白,使这些离子可访问提供进入根细胞。哈里森的工作将帮助育种家开发植物从土壤中,可以更有效地获得磷酸。
作者朱利安•施罗德圣地亚哥加州大学的生物学教授认为,这些发现需要更多的关注和资金来满足世界未来的食物的挑战。
