研究人员发现了生物回路 为培育抗旱作物提供了新途径

气候变化已经损害了农业产量，并可能有一天对世界粮食供应构成重大威胁。设计更具复原力的作物，包括那些能够在干旱或高土壤盐度水平下茁壮成长的作物，是日益紧迫的需求。

南加州大学凯克医学院的一项新研究揭示了植物如何调节其对压力的反应的细节，这可能对这些努力至关重要。

研究人员发现，植物利用生物钟来响应全天外部水和盐水平的变化。同样的电路——由 ABF3 蛋白质控制的优雅反馈回路——也有助于植物适应干旱等极端条件。研究结果发表在《美国国家科学院院刊》杂志上。

“最重要的是，植物被困在原地。它们无法到处跑来喝水。当它们想要的时候，它们无法移动到阴凉处，也无法远离含盐量过多的土壤。正因为如此，它们该研究的资深作者、凯克大学神经病学、生物医学工程和定量计算生物学教务长教授 Steve A. Kay 博士说：“我们已经进化到能够利用生物钟来精确地测量和适应环境。”医学院兼南加州大学迈克尔逊融合生物科学中心主任。

这些发现建立在凯实验室关于生物钟蛋白在植物和动物中的作用的长期研究的基础上。时钟蛋白可以调节一天中的生物变化，可能为作物工程中持续存在的挑战提供精明的解决方案。

培育抗旱植物很困难，因为植物通过减缓自身的生长和发育来应对压力——过度的压力反应意味着植物表现不佳。

凯说：“提高植物的胁迫耐受性与最大化其生长和产量之间存在微妙的平衡。” “气候变化使得解决这一挑战变得更加紧迫。”

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