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作物耐旱的关键可能在叶子上
日期:2017-09-05 作者:编译:龚晶 来源:农科智库 点击:
     一项新的研究显示,要解决农民在干旱地区或干旱期间种植农作物的难题,可能依赖于培育用厚层叶蜡保护自己的植物。
    Sarah Feakins是美国南加州大学一位研究气候变化条件下植物叶蜡状况的科学家。他最近与德克萨斯农工大学的研究人员合作,共同研究和培育抗旱作物。在一种专门用于制作酵母面包和其他此类产品的冬小麦的种植试验中,该团队发现得克萨斯州高原干旱地区的品种会在其叶片上产生更多的蜡作为保护自己免受极端条件伤害的措施。该结果模拟了科学家在自然生态系统中发现的叶片所呈现的规律,即在干燥气候中生存的那些植物具有更高的蜡浓度。该研究发表在了8月14日版的《有机地球化学》杂志上。
    Feakins指出,所有植物都会产生蜡,以帮助他们的叶子排斥水分,并防止自身受到昆虫侵害。他通过对沉积物中叶蜡的地球化学分析来研究地球的气候历史。Feakins说,这项最新的研究标志着她第一次将所学专长应用于农业生产。根据美国农业部经济研究局的统计,美国是目前世界上最大的小麦出口国,其种植冬小麦主要用于生成面包产品和配料,如通用面粉。
    在研究过程中,团队人员在德克萨斯州的两个不同地区分别开辟了试验地块用于种植冬小麦,分别是位于阿马里洛(Amarillo)的高平原和位于尤瓦尔迪(Uvalde)的被称为冬季花园的农田。
    在每个地块中,科学家都种植了10个冬小麦品种,并进行正常灌溉;另外,还种植了10个相同品种,但灌溉量要比前者少13-25%。研究小组比较了所有地块的植物叶蜡情况,以衡量其耐旱性。然而,在冬季花园,设定灌溉量减少25%的地块实际只减少了13%,因为该地区降雨量超出预期。然而,在阿马里洛这一最为干旱的区域,类似的灌溉量减少25%的地块,所种品种叶子上多产生了50%的石蜡,从而使植物能够有效忍受更为干旱的条件。
    较低量的可用水能通过植物叶片和蜡本身中的碳同位素进行追踪,而同样的方法也可用作基于沉积物中的古代蜡重建过去的气候条件。Feakins表示,该团队将会进一步研究所培育的小麦作物中哪个品种恢复力更强,并能够以较低的灌溉或降水量生产出更多的产品。该研究由得克萨斯州A&M农业研究基金和德克萨斯小麦生产者委员会提供资助。(来源:美国南加州大学网站  北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
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