浅谈赤霉素与绿色革命
- 格式:docx
- 大小:17.31 KB
- 文档页数:1
浅谈赤霉素与“绿色革命”
上世纪中期,人口的快速增长给全世界的粮食安全带来了非常严峻的挑战,而作物育种中遇到的“高产和倒伏的矛盾”制约着水稻、小麦等主要农作物产量的进一步提高。
以Nonnan Borlaug博士为代表的育种家,把来自小麦品种“Norin l0”的半矮秆基因册RHT运用到小麦育种中,培育了一系列高产抗倒伏的小麦品种。
与此同时,中国台湾和国际水稻研究所的育种家,利用起源于我国的水稻农家品种“Dee-geo-woo-gen”携带的半矮秆基因SD1,育成了一系列高产抗倒伏的水稻品种。
植株高度大大降低的小麦、水稻半矮秆新品种,因表现出抗倒伏能力强、产量潜力大和对化肥反应敏感等显著特点,迅速在世界范围内得到了大面积的推广应用,使得世界粮食总产在短时间内大幅度提高,从而在全世界范围内解决了当时由于人口快速增长对粮食安全带来的严峻危机,这一历程即为众所周知的“绿色革命”。
Nonnan Borlaug 博士因此而荣获诺贝尔奖。
40多年后,借助于分子生物学的技术手段,科学家们发现原来是植物激素“赤霉素”的巨大生物学效应带来了造福全人类的“绿色革命”。
i 到今天,人们已经在维管植物、真菌和细菌中分离和鉴定出130多种赤霉酸,分为自由态和结合态两种,统称赤霉素。
根据发现的先后顺序,命名为GA1,GA2……不过并不是所有的赤霉素都对种子植物有生物活性,其中活性最好的是GA3,稀释至生理浓度的GA3能够打破种子休眠,促进植株的营养生长。
在一些物种比如水稻和拟南芥中,赤霉素还能够诱导成花,参与花器官和果实种子的发育。
水稻“绿色革命”基因SD1是控制水稻赤霉素合成途径的关键酶基因,而小麦“绿色革命”基因Rht1则是赤霉素信号转导途径的关键元件DELLA蛋白基因。
综上所述,赤霉素在“绿色革命”中所起的作用如下:
一、赤霉素引发了第一次“绿色革命”。
二、由赤霉素引发的“绿色革命”,大幅度提高了农作物的产量。
并引发了人们对植物激素领域的关注和研究。
(实验研究表明:赤霉素从生理水平上,在水稻苗期杂种优势的调控过程中发挥着重要作用。
)
三、随着赤霉素种类被越来越多地发现,科学家们开始从它的生物合成以及合成途径,更加深入地研究赤霉素的其他方面的绿色优质的作用。
随即掀起了一场,植物激素的研究热潮。
四、继引发第一次“绿色革命”的赤霉素之后,发现其它激素在调控农作物产量方面也具有重大贡献,这为新的绿色革命提供了可行的新思路。
五、赤霉素被开发出很多新型绿色环保高科技产品,如用作植物生长调节剂,促进一些经济作物生长、发芽、开花、结果,防止器官脱落和打破休眠等。
总结研究赤霉素合成及其调控机理,对进一步应用赤霉素改良作物有重要的理论和现实意义.并且,我国激素研究方向应该围绕植物激素作用机理研究的重大科学问题和粮食安全这一国家最迫切的重大需求,了解激素控制农作物产量及质量性状形成的分子基础,加速推进“第二次绿色革命进程”。
i
植物激素的二次“绿色革命”,科学时报。