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以色列臺拉維夫大學研發出減少水量種植番茄的基因技術

臺拉維夫大學(Tel Aviv University)研究團隊發表能夠使用更少量的水來種植番茄,該技術不會降低產量也不會對味道品質造成不良影響。

 

研究員們利用 CRISPR 基因編輯技術縮短了蒸散作用(transpiration)造成的植物葉子水分蒸發時間。 減少蒸散作用代表著植物所需的灌溉量隨之減少。

 

植物中的水透過被稱為氣孔(stomata)的開口到達葉子表面,但是,由於這些開口同時也有著吸收二氧化碳進行光合作用的功能,因此不能操縱氣孔使其成為永久關閉狀態。

 

因為減少二氧化碳攝取量意味著減少光合作用,將對植物生長造成負面影響。

 

研究員發現,透過部分關閉的方式來限制氣孔完全打開,將可以有效減少水分蒸散量,同時可以攝取足量二氧化碳來進行必要的光合作用。

 

這個結果是透過去除 ROP9 基因來造成氣孔部分關閉效果,這個部分關閉機制對於正午時刻影響最大,因為此時太陽最熱,蒸散作用最明顯。

 

負責這項研究隸屬於臺拉維夫大學植物科學與食品安全學院Shaul Yalovsky 教授表示:「我們發現,透過 CRISPR 技術去除 ROP9 基因將導致氣孔部分關閉現象。」

 

「這種效應在正午時刻尤其明顯,因為此刻植物在蒸散過程中的水分流失率最高。 反之,在蒸散速率較低的上午和下午時,對照組植物和 ROP9 修飾後植物之間的水分流失率並沒有顯著差異。 此外,讓氣孔在上午與下午時刻保持開放狀態,植物能夠吸收到足量二氧化碳,」

 

研究人員希望藉由 ROP9 與 ROP 家族內其他蛋白質之間相似性來幫助多種其他作物(如:辣椒、茄子和小麥等)節約用水。

 

本篇文章的研究結果發表在學術期刊《PNAS》。

 

資料來源:
https://nocamels.com/2024/01/tel-aviv-university-gene-tech-produces-tomatoes-using-less-water/

更新日期 : 2024/03/12