近期，中科院合肥研究院技術(shù)生物所吳麗芳研究員課題組研究發(fā)現(xiàn)一種植物源新型小分子化合物卡里金（Karrikins），能夠顯著提高木本植物烏桕對(duì)干旱和鹽堿的抗性，為開(kāi)發(fā)新型作物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑提供了新思路。相關(guān)研究成果發(fā)表于植物學(xué)核心期刊Frontiers in Plant Science。 

　　作物經(jīng)常面臨干旱、鹽堿等非生物逆境的威脅，影響產(chǎn)量和品質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)甚至顆粒無(wú)收。生產(chǎn)上主要通過(guò)選育抗逆品種來(lái)應(yīng)對(duì)逆境威脅，然而往往由于種質(zhì)資源有限、育種周期長(zhǎng)等原因，不能滿足生產(chǎn)需求；而且由于氣候變化等原因，突發(fā)季節(jié)性干旱等時(shí)有發(fā)生。因此，開(kāi)發(fā)低成本、無(wú)毒環(huán)保的新型作物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，用于應(yīng)對(duì)逆境脅迫，對(duì)于作物穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)具有重要意義。

　　卡里金是植物燃燒的煙中提取的一種化合物3-甲基-2H-呋噼 (butenolide)。課題組研究發(fā)現(xiàn)，卡里金具有很強(qiáng)的促生長(zhǎng)活性，不僅參與調(diào)控種子萌發(fā)，還能提高植株生物量、促進(jìn)主根伸長(zhǎng)和增加側(cè)根數(shù)量。這種物質(zhì)通過(guò)增加植物細(xì)胞內(nèi)源糖類、氨基酸含量以及激活植物抗活性氧系統(tǒng)，增強(qiáng)過(guò)氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶以及過(guò)氧化氫酶的活性來(lái)清除過(guò)氧化物自由基，來(lái)提高植物抗逆性。進(jìn)一步的研究表明，卡里金主要通過(guò)影響與植物抗逆相關(guān)的主要激素--脫落酸信號(hào)通路中關(guān)鍵基因的表達(dá)來(lái)發(fā)生作用。該研究為闡明卡里金調(diào)控木本植物抗逆性作用機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。

　　該研究的田間試驗(yàn)結(jié)果顯示，納摩級(jí)的劑量處理就可以提高植物的抗逆性，成本低，安全無(wú)污染。該技術(shù)在農(nóng)業(yè)和林業(yè)上有廣闊的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。該工作得到了合肥研究院“十三五”重點(diǎn)項(xiàng)目、中科院STS重點(diǎn)項(xiàng)目、以及安徽省自然科學(xué)基金的資助。

　　文章鏈接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2020.00216/full。 

　　Karrikins提高烏桕抗逆性的作用機(jī)制