科学家开发植物光控系统揭示了光能控制植物生长

科学家开发植物光控系统揭示了光能控制植物生长

东安格利亚大学研究团队一直致力于研究植物光遗传学–利用光精确控制生物过程。现在科学家已经找到了一种控制不同植物生长过程的方法。他们已开发植物光控系统揭示了光能控制植物生长。

今天发表在《自然方法》杂志上的这一研究揭示了有色光如何通过开启和关闭不同基因控制植物的生物过程。

研究人员希望他们的发现可以促进植物的生长,开花和适应环境的方式,最终提高农作物的产量。

他们已经开发了一种特殊系统,使人们能够利用光控制植物中不同的细胞过程。现在可以使用红光在精确的时刻引起基因表达,而周围的白光可以用作’关闭开关’来逆转这一过程。这一过程可重复多次。

研究人员利用这个系统操纵植物的生理反应,例如免疫反应,或发育、生长、激素信号和压力反应等。

该项目衔接了生物学中的两个热门话题–光遗传学和合成生物学。

新工具名为PULSE-植物可用的光开关元件(Plant Usable Light-Switch Elements),适用于正常昼夜循环生长的植物。

未来,这项研究可能意味着人们可以通过光线调节植物生长方式,并对环境做出反应来适应环境。

例如,研究人员已经证明,利用研发的光控系统可以开启和关闭植物免疫反应。如果将这一系统用于农作物,有可能改善植物对病原体的防御能力,提高作物产量。

与使用化学药品或药物相比,使用光控制生物过程的侵害性和可逆性要低得多,所以这一植物光控系统确实是一个令人兴奋的新工具。

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