当头痛发作时,你可能会发现自己伸手去拿止痛药,而植物似乎也做了类似的事情:当受到周围危险的压力时,植物能够产生自己的阿司匹林。
一项新的研究仔细研究了植物中这种特殊的自卫机制,以及阿司匹林的活性代谢产物是如何产生的? 水杨酸 ? 受到监管。
几个世纪以来,水杨酸一直被人类用来治疗疼痛和炎症,而在植物中,它在信号传导、调节和病原体防御方面发挥着重要作用。
产生于叶绿体(微小的绿色细胞器,其中的过程光合作用进行),它通常是响应压力而产生的。
“这就像植物使用止痛药来缓解疼痛,就像我们一样,”植物生物学家 Wilhelmina van de Ven 说来自加州大学河滨分校 (UCR)。
为了更好地了解植物在压力下执行的复杂反应链,范德文和她的团队对突变的植物进行了生化分析,以阻断关键压力信号通路的影响。
环境压力产生活性氧(ROS)存在于所有生物体中。 您可能熟悉的一个例子是,如果您在没有任何防晒霜的情况下长时间暴露在直射阳光下,皮肤就会被晒伤。
就植物而言,这些压力包括不友好的昆虫、干旱和过热。 虽然植物中高水平的 ROS 可能致命,但少量的 ROS 也具有重要的安全功能 ? 因此监管是关键。
研究人员使用岩田芥或拟南芥作为实验的模型植物。 他们关注的是一种名为 MEcPP 的预警分子,这种分子也存在于细菌和细菌中。寄生虫。
似乎当 MEcPP 在植物中积累时,它会引发化学反应和反应,其中包括水杨酸。
这些知识可以帮助我们改造植物,使其在未来能够更好地抵抗环境危害。
“在非致命水平上,活性氧就像紧急行动呼吁,能够产生水杨酸等保护性激素,”植物遗传学家王金正说来自加州大学河滨分校。 “ROS 是一把双刃剑。”
“我们希望能够利用所获得的知识来提高作物的抗性。这对于我们日益炎热、明亮的世界的粮食供应至关重要。”
关于 MEcPP 分子及其功能,我们还有很多不了解的地方,但了解这种机制的工作原理可以帮助科学家将其用于自己的用途:生产能够更好地应对压力和应变的植物。
我们知道植物和动物都承受着越来越大的压力来自变暖的世界,并且尚不清楚随着平均气温持续攀升,有多少物种能够生存。
正如研究人员指出的那样,这项研究中检查的压力? 对高温、持续阳光和缺水的反应? 世界上的植物现在正在经历这一切吗? 当然,如果植物遇到麻烦,我们也会遇到麻烦。
“这些影响超出了我们的食物范围,”分子生物化学家 Katayoon Dehesh 说道来自加州大学河滨分校。
“植物通过吸收二氧化碳来净化我们的空气,为我们提供遮荫,并为众多动物提供栖息地。促进它们生存的好处是指数级的。”
该研究发表于科学进步。