《科学》：科学家发现植物保水基因

　　

南卡罗来纳大学的科学家与宾夕法尼亚州立大学同事合作发现了一个与控制植物水分保持以及细胞分裂有关的基因。

他们的发现公布在6月15日出版的《科学》上，这项发现为制造抗旱农作物带来了希望，这一直是农业学家长期奋斗的目标。

作为多学科相关的基因组科学研究计划的一部分，此项研究的作者，南卡罗来纳大学Besides Jones率领研究小组，在试验植物拟南芥中创造了某个基因的突变，使这个基因失去功能。他们发现突变植物很快枯萎了，因为它们不能保持水分。

南卡罗来纳大学的科学家怀疑这个编码G蛋白的基因在控制各种信号，诸如控制植物生长的光和激素信号中起到了关键的作用。他们的试验证实了他们的猜测。但是由于突变植物枯萎了，所以他们认为这个基因可能也控制了植物中的水分保持。

宾夕法尼亚的研究人员发现敲除此基因后，植物不能对自然激素——脱落酸作出响应。脱落酸是控制了叶片上气孔开放大小的激素。气孔周围的保卫细胞调控了气孔的关闭和打开。

Jones说，在正常情况下，当土壤缺乏水分，保卫细胞就会扩大，关闭气孔，较少水分的蒸发。“气孔是植物交换氧气和二氧化碳的通道。当然这种气体交互是以水分减少作为代价的，因此植物通过内部信号例如脱落酸调控了气孔的开启。”

《科学》上公布的另一项试验显示G蛋白控制了植物细胞的分裂。从理论上说，改造G蛋白基因会影响农作物水分保持的能力。Jones说：“植物利用多种信号，包括光，营养和激素来决定细胞是否需要分裂，这多种信号利用了G蛋白。动物的G蛋白有多种类型，而植物只有一种。”

研究人员研究的这个基因是GPA1，它已经被测序，但它的功能还未被研究过。英国哥伦比亚大学的Brian E. Ellis博士指出，对基因去除拟南芥的进一步系统研究以及对植物本身的详细分析将显示出植物的分子信号网络。