“保水機(jī)制”可以讓農(nóng)作物更好地應(yīng)對(duì)極端條件｜綠會(huì)國(guó)際訊

有專家預(yù)計(jì)到2050年將有近100億人需要食物，然而，自1961年以來(lái)，全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率下降了21％，全球農(nóng)業(yè)正變得越來(lái)越容易受到持續(xù)的氣候變化的影響。因此，研究出能抵御氣候變化風(fēng)暴的作物刻不容緩。中國(guó)生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會(huì)（簡(jiǎn)稱中國(guó)綠發(fā)會(huì)，綠會(huì)）是聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約（UNFCCC）的觀察員機(jī)構(gòu)，對(duì)全球氣候變化議題保持高度持續(xù)關(guān)注 。近日，中國(guó)綠發(fā)會(huì)國(guó)際部從知名國(guó)際期刊獲悉一篇關(guān)于使作物能夠更好地抵御氣候變化風(fēng)暴的研究?，F(xiàn)將該文整理編譯如下，供感興趣的讀者參考。

澳大利亞國(guó)立大學(xué) (ANU) 和詹姆斯庫(kù)克大學(xué) (JCU) 的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種“精妙”的自然機(jī)制，它可以幫助植物限制水分流失，且不影響二氧化碳 (CO2) 的攝入--是光合作用、植物生長(zhǎng)和作物產(chǎn)量的重要過(guò)程。這一發(fā)現(xiàn)有望幫助農(nóng)業(yè)科學(xué)家和植物育種家開(kāi)發(fā)更節(jié)水的作物。

研究的合著者、澳大利亞國(guó)立大學(xué)的迭戈·馬奎斯博士（Dr. Diego Marquez）表示，這些發(fā)現(xiàn)將對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生重大影響，并可能產(chǎn)出更有彈性的作物，能夠抵御包括干旱在內(nèi)的極端天氣事件。

“植物通過(guò)葉片‘表皮’上的毛孔不斷流失水分。正是這些相同的氣孔讓二氧化碳進(jìn)入葉片，這對(duì)它們的生存至關(guān)重要，” 馬奎斯博士說(shuō)?！懊吭黾右粏挝坏亩趸?，植物通常會(huì)損失數(shù)百單位的水。這就是植物需要大量水才能生長(zhǎng)和生存的原因。

“我們已經(jīng)證明的機(jī)制在環(huán)境干燥時(shí)會(huì)被激活，比如在炎熱的夏天，保護(hù)植物減少水分流失，且對(duì)二氧化碳的吸收幾乎沒(méi)有影響。”

研究者認(rèn)為，這種保水機(jī)制可以被控制，反過(guò)來(lái)，它也可能成為培育更節(jié)水作物的關(guān)鍵。

根據(jù)研究第一作者黃博士說(shuō)：“澳大利亞國(guó)立大學(xué)團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)從科學(xué)和農(nóng)業(yè)的角度來(lái)看是一個(gè)“夢(mèng)想的發(fā)現(xiàn)。長(zhǎng)期以來(lái)，農(nóng)業(yè)行業(yè)一直對(duì)科學(xué)家寄予厚望，希望他們想出一種方法來(lái)生產(chǎn)高效利用水資源的高產(chǎn)作物。植物科學(xué)家一直致力解決如何在不對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)面影響的情況下增加二氧化碳吸收和減少水分流失的大問(wèn)題。這種機(jī)制可以減少水分流失，且對(duì)二氧化碳的吸收幾乎沒(méi)有影響，這為農(nóng)業(yè)科學(xué)家和植物育種者提供了研究提高用水效率和培育耐旱作物的機(jī)會(huì)?！?/p>

研究人員仍然不知道目前限制水分從葉子中流失的原因?！拔覀儸F(xiàn)在的主要目標(biāo)是識(shí)別植物內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)這種控制。我們認(rèn)為位于細(xì)胞膜中的水通道，即水通道蛋白是罪魁禍?zhǔn)?，?馬奎斯博士說(shuō)。

“一旦我們能確認(rèn)這一點(diǎn)，我們就可以開(kāi)始思考如何操縱這些系統(tǒng)并將它們變成農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的資產(chǎn)?！?/p>

澳大利亞國(guó)立大學(xué)特聘教授格雷厄姆·法夸爾（Graham Farquhar）說(shuō)：“發(fā)現(xiàn)機(jī)制本身是一個(gè)很大的進(jìn)步，但要將這一發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為行業(yè)還需很多工作。“我們希望政府和業(yè)界都能看到為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)而提供資金的價(jià)值。”

黃博士在14年前首次提到這種保水機(jī)制，但直到現(xiàn)在研究團(tuán)隊(duì)才正式確認(rèn)它的存在，這要?dú)w功于多年的實(shí)驗(yàn)和結(jié)果的證實(shí)。

原文參看：https://phys.org/news/2022-08-discovery-crops-equipped-weather-climate.html

編譯：黃清韻

審核：Sara

編輯：Pierre