新的研究表明,肽可以操纵植物生长,从而提高产量。
新的澳大利亚对植物发育至关重要的肽激素研究可能会为农业,组织培养和相关行业带来广泛的益处,甚至可以改善人类肽的知识。
这项涉及昆士兰大学和悉尼大学研究人员的研究综合并检查了CLE肽的功能,CLE肽是植物中相对较新一类的肽激素家族。
UQ农业和食品科学学院综合豆科研究中心的Brett Ferguson博士说,研究令人兴奋,因为CLE肽在调节植物生长发育,提高生产力和适应环境因素方面起着至关重要的作用。
他说:“CLE肽可以用来操纵植物生长。”
“即使产量的小幅增长对农业来说也是非常重要的 - 增加粮食生产和粮食安全,同时提高农业的可持续性。
“其他研究表明,一种CLE肽的变体可以产生更大的番茄果实。”
“研究结果开辟了新的研究领域,以研究植物中CLE肽信号系统功能/结构的特异性。
“这是一个快速增长的研究领域,因为它对农业,食品和其他涉及植物生长和发育的行业非常重要。”
弗格森博士说,以及植物发育的相关性,这些发现与动物肽信号传导有关。
他说:“CLE肽对植物是特异性的,但是动物/人类也发现了肽和相关受体。了解植物中的机制可以使我们对人类的相似机制有所了解。”
弗格森博士说,CLE肽由于体积小,浓度极低,非常难以检测和提取植物。因此,肽需要化学合成以测试其在生物测定中的功能。
“这是具有生物相关性的复杂化学,”他说。
“创建目标分子然后测试其生物学功能并不总是完成,特别是当分子,如CLE肽,是复杂的。
他说:“已经检测到的少数CLE肽已经被三个连接在一起的阿拉伯糖分子修饰了。
“然而,这种”triarabinose积木“是非常难以合成的,在我们的研究中,这一重要的成分是使用尖端的化学合成方法合成的。
“现在,由Payne实验室(悉尼大学化学学院)生产的建筑块现在可以使用合成CLE肽激素来测试他们在饲料研究中的活性。”
弗格森博士说,这项研究使用了该组合物来化学合成CLE40,CLE40是调节根系发育的CLE肽(通过控制根的干细胞群体)。
“这显然是植物生长的非常重要的肽激素,”他说。
“我们还开发了一种新的检测方法来饲养CLE40肽并监测根系生长。
“使用这种检测方法,我们发现构建块对CLE40活性很重要。
通过关键发展因素修改根体系被认为是提高农业可持续性和粮食安全的关键一步。
“现在可以使用构建基团来合成其他CLE肽,随后可用于进食研究以确定其活性。
他说,CLE 肽发现修饰生长或产量的方面具有巨大的潜力,在农业(潜在的增加食物生产),组织培养(刺激芽或根发育的潜力),花卉(增加开花的潜力)和依赖的其他行业对植物生长。这可以通过喂养或通过有针对性的育种或基因组编辑技术来实现。
该研究发表在“ 细胞化学生物学 ”中,“阿拉伯糖基化调节大豆肽激素CLE40a的生长调节活性” 。