新研究： 新型碳納米管傳感器可快速檢測(cè)COVID-19或其他新興病原體

在加州大學(xué)河濱分校領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的一種新化學(xué)物質(zhì)的幫助下，原本處于休眠狀態(tài)的種子將重新煥發(fā)生機(jī)。

植物具有感知干旱的能力。當(dāng)它們這樣做時(shí)，它們會(huì)釋放出一種激素，幫助它們保持水分。同樣的激素 ABA 向種子發(fā)出一個(gè)信息，即現(xiàn)在不是發(fā)芽的好時(shí)機(jī)，導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低，在炎熱的地方食物減少——由于氣候變化，這個(gè)清單越來(lái)越長(zhǎng)。

“如果你阻斷 ABA，你就會(huì)擾亂植物用來(lái)防止種子發(fā)芽的化學(xué)途徑，”UCR 項(xiàng)目科學(xué)家和研究作者 Aditya Vaidya 說(shuō)。“我們的新化學(xué)品 Antabactin 正是這樣做的。如果我們應(yīng)用它，我們已經(jīng)證明休眠的種子會(huì)發(fā)芽?！?/p>

在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊上發(fā)表的一篇新論文中描述了 Antabactin 的有效性。

盡管高溫會(huì)阻止它們發(fā)芽，但 Antabactin 有助于幼苗發(fā)芽。來(lái)源：UCR

這項(xiàng)工作建立在同一團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造的一種化學(xué)物質(zhì)的基礎(chǔ)上，該化學(xué)物質(zhì)模擬了植物在應(yīng)對(duì)干旱脅迫時(shí)產(chǎn)生的 ABA 激素的作用。這種化學(xué)物質(zhì) Opabactin 會(huì)減緩植物的生長(zhǎng)，因此它可以節(jié)約水分并且不會(huì)枯萎。它通過(guò)誘導(dǎo)植物關(guān)閉葉子和莖中的小孔來(lái)起作用，從而防止水分逸出。

接下來(lái)，該團(tuán)隊(duì)希望找到一種具有相反作用的分子，可以打開(kāi)毛孔，促進(jìn)發(fā)芽并促進(jìn)植物生長(zhǎng)。盡管種子休眠在很大程度上已通過(guò)育種消除，但在一些作物（如生菜）中仍然存在問(wèn)題。

紅外圖像顯示經(jīng) ANT 處理的小麥和番茄植物的蒸騰作用增加（藍(lán)色）。來(lái)源：Aditya Vaidya/UCR

UCR 植物細(xì)胞生物學(xué)教授和研究合著者肖恩卡特勒說(shuō)，加速和減緩植物生長(zhǎng)是農(nóng)民的重要工具。“我們的研究都是關(guān)于管理這兩種需求，”他說(shuō)。

為了找到 Opabactin 的反義詞，Vaidya 迅速制造了 4,000 種它的衍生物?！八诨瘜W(xué)大海撈針中找到了一根針，”卡特勒說(shuō)，“他創(chuàng)造的化合物阻斷了 ABA 的受體，而且非常有效?！?/p>

在他們的論文中，團(tuán)隊(duì)成員表明，將 Antabactin 應(yīng)用于大麥和番茄種子會(huì)加速發(fā)芽?？梢韵胂?，Antabactin 和 Opabactin 可以一起工作，以幫助作物在變得越來(lái)越干燥和炎熱的世界中茁壯成長(zhǎng)。

一旦 Antabactin 幫助種子發(fā)芽成健康植物，農(nóng)民可能會(huì)在生長(zhǎng)季節(jié)早期通過(guò)噴灑 Opabactin 開(kāi)始節(jié)水。這樣，當(dāng)植物開(kāi)始開(kāi)花時(shí)，就有足夠的水被“儲(chǔ)存”起來(lái)。

“就像女性在懷孕期間需要更高水平的營(yíng)養(yǎng)一樣，植物在開(kāi)花和即將結(jié)出果實(shí)時(shí)需要更多的水和營(yíng)養(yǎng)，”Vaidya 說(shuō)?！按蠖鄶?shù)作物都是如此，尤其是玉米和小麥等經(jīng)濟(jì)相關(guān)作物?！?/p>

23.2或31.75轉(zhuǎn)C接口0.50倍顯微鏡攝像頭接口,相機(jī)適配器

研究小組繼續(xù)研究 ABA 在多種其他植物物種中誘導(dǎo)的種子休眠變化。他們還想研究 Antabactin 作為一種化學(xué)工具在水不受限制的溫室環(huán)境中增加植物生長(zhǎng)的用途。

“我們希望確定控制種子休眠的關(guān)鍵分子參與者，最終減少由于不幸的播種時(shí)間或種子發(fā)芽不良而造成的作物產(chǎn)量損失的影響，”Vaidya 說(shuō)。

參考文獻(xiàn)：Aditya S. Vaidya、Francis C. Peterson、James Eckhardt、Zenan Xing、Sang-Youl Park、Wim Dejonghe、Jun Takeuchi、Oded 撰寫的“具有強(qiáng)大體內(nèi)活性的皮摩爾 ABA 受體拮抗劑的 Click-to-lead 設(shè)計(jì)” Pri-Tal、Julianna Faria、Dezi Elzinga、Brian F. Volkman、Yasushi Todoroki、Assaf Mosquna、Masanori Okamoto 和 Sean R. Cutler，2021 年 9 月 16 日，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊。
DOI：10.1073/pnas.2108281118

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