PNAS|牛津大学科学家解锁农作物抵御洪水的能力

一项新的研究表明，控制植物对低氧水平反应的酶可以被操纵，以使重要的作物抵御气候变化引发的洪水的影响。

共同作者悉尼大学化学院的马克 · 怀特博士说: “气候变化是一个重大的全球性问题，尤其是它对粮食安全的影响。我们希望这些发现能帮助生产抗洪作物，帮助减轻极端天气事件对粮食生产造成的灾难性社会和经济影响。”这项研究主要由牛津大学完成，并于今天发表在《美国国家科学院院刊志》上。

气候变化增加了全球洪灾事件的数量和强度，由于作物大量减产，威胁到粮食安全。包括水稻、小麦和大麦等主要作物在内的植物可以通过激活不依赖空气的能量通道来应对水中的低氧环境，从而在短暂的洪水期内存活下来。这些反应是由氧传感酶控制的，称为植物半胱氨酸氧化酶(PCOs) ，它利用氧气来调节控制基因活性的蛋白质的稳定性。这项研究首次描述了PCO的分子结构，确定了酶活性所需的化学特征。

怀特博士说: “这些研究结果为未来的研究提供了一个平台，通过操纵酶的功能来创造抗洪作物，从而减轻极端天气事件的影响。”。

Journal Reference:

Mark D. White, Laura Dalle Carbonare, Mikel Lavilla Puerta, Sergio Iacopino, Martin Edwards, Kate Dunne, Elisabete Pires, Colin Levy, Michael A. McDonough, Francesco Licausi, Emily Flashman. Structures of Arabidopsis thaliana oxygen-sensing plant cysteine oxidases 4 and 5 enable targeted manipulation of their activity. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 202000206 DOI: 10.1073/pnas.2000206117

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