福建農(nóng)林大學(xué)團(tuán)隊攻克世界性科學(xué)難題 未來葡萄或比蘋果大

福州新聞網(wǎng)11月4日訊（福州晚報記者 梁凱鴻/文 受訪者供圖）葡萄比蘋果還大，西瓜成為棱形、方形……隨著福建農(nóng)林大學(xué)研究團(tuán)隊取得新突破，這樣的未來農(nóng)業(yè)將“變現(xiàn)”，不僅能培育出更多賞心悅目、新奇有趣的瓜果蔬菜，還能在播種面積沒有增加的情況下促進(jìn)產(chǎn)量增加。

記者3日從省科技廳獲悉，福建農(nóng)林大學(xué)研究團(tuán)隊在全球率先解析植物生長素促進(jìn)細(xì)胞生長作用機理，為半個世紀(jì)以來一直未解的世界性科學(xué)難題——“酸性生長假說”提供直接理論依據(jù)，是植物生長素領(lǐng)域十分重要的突破。10月27日，這一最新研究成果發(fā)表在國際期刊《自然》上。

該研究主要完成者、福建農(nóng)林大學(xué)林文偉博士介紹，生長素是植物中最早發(fā)現(xiàn)、最重要的激素，幾乎參與了植物所有的生長發(fā)育過程以及對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)過程，因其促進(jìn)生長而被命名。就像人能長個頭一樣，植物能生長首先要讓細(xì)胞伸長。但植物細(xì)胞包埋在堅固的細(xì)胞壁中，要擴展和伸長，先要讓細(xì)胞壁變?nèi)彳?，而?xì)胞胞內(nèi)膨壓才能驅(qū)動細(xì)胞伸長。

“我們研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)生長素出現(xiàn)時，會被細(xì)胞壁上的TMK蛋白激酶感知，然后激活一系列的相關(guān)蛋白，導(dǎo)致細(xì)胞外面變得更酸，細(xì)胞壁變得柔軟，最后細(xì)胞才得以伸長。”林文偉說。

據(jù)介紹，早在19世紀(jì)初，就有研究發(fā)現(xiàn)生長素可調(diào)控植物生長，部分依賴于調(diào)控細(xì)胞的伸長。半個世紀(jì)前，科學(xué)家根據(jù)生長素、細(xì)胞壁酸性化及細(xì)胞伸長的關(guān)聯(lián)性，提出了著名的“酸性生長理論”。然而，該理論最核心機制一直未得到解析。福建農(nóng)林大學(xué)研究團(tuán)隊的研究，攻克了這個世界級科學(xué)難題，從分子水平上解析了細(xì)胞酸化理論的核心機制。

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，生長素被大量使用來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。我國登記的植物生長調(diào)節(jié)劑總量超1000個，制劑年平均銷售量超6000噸。在播種面積沒有增加的前提下，要促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，植物生長素?fù)?dān)當(dāng)重任。

“我們對于生長素分子機制的深入研究，有助于指導(dǎo)培育株型合適的農(nóng)作物，而株型直接關(guān)系到農(nóng)作物產(chǎn)量的提高。”林文偉說，該理論研究還對農(nóng)作物品種改良，具有十分重要的指導(dǎo)意義。簡單點說，可指導(dǎo)人們培育形狀多樣化的瓜果蔬菜，提高品質(zhì)，滿足更多市場需求。“未來某天，我們也許可享受像蘋果一樣大的甘美多汁的葡萄，西瓜也不再只有圓形，還可以是棱形、正方形等。”