播種面積沒有增加，還能促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)?能培育像蘋果一樣大、甘美多汁的葡萄嗎?這幅未來農(nóng)業(yè)的圖景，如今加速向我們走來，這源于植物細(xì)胞生長調(diào)控研究的突破性進(jìn)展。

11月1日，記者從福建農(nóng)林大學(xué)獲悉，該校研究團(tuán)隊(duì)在全球率先攻克了“生長素如何促進(jìn)細(xì)胞生長”這一世界性科學(xué)難題，為半個(gè)世紀(jì)以來一直未解的“酸性生長假說”提供理論依據(jù)，這一最新研究成果發(fā)表在國際期刊《自然》上。

生長素是植物最重要的激素之一，因其促進(jìn)生長而被命名。就像人能長個(gè)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(jiān)固的細(xì)胞壁中，要擴(kuò)展和伸長，先要讓細(xì)胞壁變得更柔軟，細(xì)胞胞內(nèi)膨壓才能驅(qū)動(dòng)細(xì)胞伸展。半個(gè)世紀(jì)前，科學(xué)家提出了細(xì)胞的“酸性生長假說”，認(rèn)為生長素通過酸化細(xì)胞壁，促進(jìn)細(xì)胞伸長。然而多年來，該假說的具體機(jī)制一直沒有被證實(shí)。

該研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)生長素出現(xiàn)的時(shí)候，可以被細(xì)胞膜上的一個(gè)叫TMK蛋白激酶感知，然后這個(gè)蛋白激活了一序列相關(guān)蛋白，導(dǎo)致了細(xì)胞外面變得更酸，導(dǎo)致細(xì)胞壁變得柔軟，最后細(xì)胞才得于伸長。

“在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，生長素被大量使用來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，植物生長調(diào)節(jié)劑是未來農(nóng)業(yè)的五大新技術(shù)之一。”據(jù)福建農(nóng)林大學(xué)林文偉博士介紹，通過對生長素的分子機(jī)制的深入研究，有助于指導(dǎo)人們培育株型合適的農(nóng)作物，而農(nóng)作物的株型直接關(guān)系到作物產(chǎn)量的提高。另外，該研究還可以指導(dǎo)人們培育體型多樣化的瓜果蔬菜，提高品質(zhì)滿足更多市場需求，這對促進(jìn)農(nóng)作物品種改良和優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)具有重要的意義。(謝開飛 曹佳奕 陳旻)