极端干旱是已经被人们认识到的气候变化的影响之一。今年，北欧和东欧的降雨减少和异常炎热的气温造成了谷物和马铃薯作物以及其他园艺物种的巨大损失。专家长期以来一直警告说，为了确保粮食安全，有必要使用在干旱条件下具有生产力的植物品种。现在，由农业基因组学研究中心(CRAG)AnaCaño-Delgado研究员领导的研究小组通过改变植物类固醇激素(称为油菜素类固醇)的信号传导，获得了抗旱性增强的植物。该研究发表在Nature Communications杂志上，是第一个发现在不影响植物整体生长的情况下增加抗逆性的策略。

不同的受体和不同的细胞不同的功能

AnaCaño-Delgado一直在研究植物类固醇 - 油菜素类固醇如何调节模式植物拟南芥中的植物发育和生长超过15年。已知这些植物激素与不同的细胞膜受体结合，导致细胞中的信号级联，最终产生诸如细胞伸长或分裂的作用。自2016年以来，由于欧洲研究理事会(ERC)资助的一个项目，她的实验室利用这些知识找到了赋予植物抗旱性的策略。通过修改油菜素类固醇信号，研究人员到目前为止已经实现了具有增加的抗旱性的拟南芥植物，但是由于这些激素对植物生长的复杂作用，这些植物比相应的对照小得多。

在Nature Communications现在发表的着作中，研究人员研究了拟南芥植物的抗旱性和生长情况，这些植物具有不同油菜素类固醇受体的突变。由于这项详细的研究，研究人员发现，过量表达血管组织中BRL3油菜素类固醇受体的植物比对照植物更能抵抗缺水，并且与其他突变体不同，它们的发育不存在缺陷。和增长。“我们发现仅在血管系统中局部修饰油菜素类固醇信号，我们能够在不影响其生长的情况下获得抗旱植物，”Caño-Delgado解释说。之后，CRAG研究人员与来自欧洲，美国和日本的研究人员合作，分析了转基因植物中的代谢物，并证明过量表达BRL3受体的拟南芥植物在地上部分和根部产生更多的麝香保护代谢物(糖和脯氨酸)。在正常灌溉条件下。当这些植物暴露于干旱条件下时，这些保护性代谢物迅速积聚在根部，保护它们免于干燥。因此，BRL3过量表达使植物能够应对水资源短缺的情况，这种机制被称为启动，可以某种方式与疫苗在人体中的作用进行比较，这也可以使身体对未来的病原体作出反应。

从基础研究到应用研究。农业利益物种的潜在解决方案

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尽管这一发现是用一种用作模式植物的小草药拟南芥(Arabidopsis thaliana)，由Caño-Delgado领导的研究小组已经在将这种策略应用于农业利益植物，特别是谷物中。“干旱是当今农业中最重要的问题之一。到目前为止，为生产更能抵抗干旱的植物所做的生物技术努力并不是非常成功，因为与增强的抗旱性相对应的是，总是减少干旱。植物生长和生产力。似乎我们终于找到了一个可以应用的战略，我们希望继续探索它，“Caño-Delgado总结道。