科学家发现一种酶可以促进不同家族物种之间的嫁接

嫁接是一种园艺技术,通过组织再生将植物结合在一起,结合了两种植物的理想特性。通常,人们认为嫁接仅在相同或密切相关的物种之间兼容。但是,名古屋大学的科学家及其在日本的同事最近发现,烟草植物本氏烟草能促进组织的粘附,并能在多种物种之间维持嫁接。

他们的发现(最近发表在《科学》杂志上)还表明,使用烟草作为中介,可以将番茄植株的上部(接穗)嫁接到菊花(下部称为砧木)的下部(砧木)上。结果。

嫁接已经进行了数千年,用于水果和蔬菜的繁殖,其中将高产接穗附着在抗病和抗环境压力的砧木上。然而,究竟如何建立嫁接尚不清楚,并且在不同的家庭物种之间嫁接被认为是困难的。

来自名古屋大学,帝京大学,理研大学,中部大学和GRA&GREEN Inc.(名古屋大学的创业公司)的科学家团队最近进行了一项关于不同家族物种之间嫁接的研究。

该团队专注于茄科的烟草,因为先前的研究表明其接穗可以嫁接到芥菜科拟南芥的砧木上。该团队使用42个科的84种植物中的7种烟草属植物及其伴侣进行了嫁接实验。结果表明,用作接穗或砧木的烟草,已成功地将嫁接保持了38个科的73个物种一个多月。

接下来,科学家研究了使烟草能够与来自广泛的家庭的植物形成嫁接的细胞机制。他们分析了烟草和拟南芥之间移植物连接处的转录组,并假设分泌到细胞外区域的β-1,4葡聚糖酶的表达与细胞壁消化有关。在进一步的实验中,当在拟南芥中过表达β-1,4葡聚糖酶时,移植物的粘附性能得到增强。因此,他们得出结论,β-1,4葡聚糖酶的表达是促进移植物组织粘附的关键。

此外,他们还进行了实验,通过使用番茄接穗和抗环境胁迫的园林植物弗洛里斯特雏菊的砧木,研究烟草是否可以充当嫁接不同家庭物种的中介。大约三个月后,番茄植株成功地产生了小果实。

名古屋大学生物科学家Michitaka Notaguchi说:“使用烟草作为中间产物,我们还获得了接穗,间断穗和砧木都属于不同植物科的其他嫁接,”

“我们有关涉及的关键分子的最新结果,不仅是家庭间的嫁接本身,还可以帮助改善植物嫁接技术,从而可以在不破坏生态系统的情况下增加可用于帮助作物生产的多种根系。”

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