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新技术可提高光合作用效率并增产

一个来自美国伊利诺伊大学、劳伦斯伯克利国家实验室的科研团队在近日出版的《科学》杂志上刊文称，他们的一项最新研究表明，通过改造植物中的相关基因，可以提高植物光合作用效率，增加植物的捕光能力和生物质生成，从而增加植物产量。

伊利诺伊大学的约翰汉尼斯•克罗米迪卡和同事猜测，如果能对光合作用的恢复机制进行操控，或能带来更高的作物产量。研究团队以烟草为研究对象，对参与“非光化学淬灭”过程的3个基因进行改造，使这一机制的关闭速度加快，这意味着植物可以更快地提升阴影下的光合作用效率。

在光照稳定的情况下，改良植物的表现与对照组类似;但是，在光照出现波动时，改良植物的二氧化碳固定能力和光合作用则分别提高了11%和14%。改良植物还有更大的叶面积和高度，其总干重比对照植物要多14%～20%。

论文作者报告称，这一研究弥补了光合作用中的“缺陷”，有望带来更好的农作物收成。研究人员正在对大米和其他粮食作物进行相同的基因改造，希望在这些作物上也能取得类似的增产结果。 （科技日报）

植物生物探测器—— 改良菠菜可探地雷

一个来自美国麻省理工学院、由Michael Strano领导的工程师团队成功地将普通菠菜转变成生物炸弹探测器。相关成果日前发表于《自然—材料学》杂志。

工程师将定制的碳纳米管移植到活的菠菜植株的叶子里，从而将其变成针对炸药分子的实时监控系统。当菠菜从地下将水分吸收到叶子中时，碳纳米管能探测到任何硝基芳香化合物的存在。硝基芳香化合物是一种通常出现在地雷等爆炸物中的化学成分。

当研究人员向碳纳米管照射激光时，如果它们发现了硝基芳香化合物，便会释放荧光信号。这种信号可被1米外的红外摄像机探测到。

（中国科学报）

花粉传播影响植物适应更热天气

日前，法国科研人员在美国《国家科学院院刊》上报告了一个能揭示植物对气候变化响应的新模型，其中纳入了花粉散布效应。该模型有助于更准确预测气候变暖可能带来的物种灭绝。

针对植物进化的几个模型并没有预测宜居温度范围的变化，也忽视了花粉散布的效应，而花粉散布影响着基因流。法国图卢兹第三大学的Robin Aguilée及其同事把花粉散播引入到了现有模型中，以分析其对植物气候变化响应的效应。

根据模型，增加花粉散播距离会减缓地理范围变化的速度。花粉散播也影响了群体适应新温度条件的速率。研究人员表示，如果忽略了花粉散播，特别是对于那些花粉散播得比种子更远的物种，预测气候变化导致的植物灭绝风险或未来地理范围改变可能不够准确。

（科学网）

美分离出小麦赤霉病抗性基因

小麦赤霉病是一种全球性小麦疾病，会造成作物产量急剧下降，每年给全球农业生产造成巨大损失。据最新一期《自然•遗传学》杂志报道，美国科学家在克隆旨在消灭小麦赤霉病的抗性基因方面取得重大突破。他们利用先进的小麦基因组测序技术分离出了具有广谱抗性的Fhb1基因，这一发现不仅对小麦赤霉病，而且对各种受到真菌病原体——禾谷镰刀菌感染的类似寄主植物的抗病防治，也将产生广泛影响。

小麦赤霉病一直以来是一个难以解决的问题，中美科学家经过20多年的研究，只在某几种特定中国本土作物中发现了抗性。马里兰大学、华盛顿州立大学等多所大学组成的研究团队，利用先进的小麦基因组测序技术成功分离出了具有广谱抗性的Fhb1基因。一旦最终了解了基因的作用性质，此项发现还可用于控制其他镰刀菌引起的葫芦、西红柿、土豆等农作物的腐烂。

研究人员未来准备利用Fhb1克服由病原体造成的大量农作物病害，并将这种抗性通过育种、转基因、基因组编辑技术等进行优化后，转移到其他易感染镰刀菌的农作物中。

（科技日报）