日本北海道农业研究中心26日发布消息称,该中心研究人员发现一种名为“WCSP1”的蛋白质在低温环境下能帮助越冬的秋小麦抵御严寒。该研究为作物抗寒育种提供了新靶点,相关成果已发表。
研究人员发现,准备越冬的秋小麦会大量合成WCSP1蛋白质。在持续约2周的低温实验中,秋小麦体内WCSP1的合成量增至正常水平的数百倍。进一步研究表明,WCSP1能够修复因寒冷而受损的核糖核酸(RNA),从而维持植物生命活动的正常进行。核糖核酸在低温下易发生结构变化,导致功能丧失,而WCSP1通过结合并稳定RNA,恢复其机能。
为验证WCSP1的功能,研究人员利用模式植物拟南芥进行转基因实验。他们提高了拟南芥中与WCSP1功能同源的蛋白质表达量,结果发现转基因拟南芥的抗寒能力显著增强。这表明WCSP1在植物抗寒中起关键作用,且其功能在不同物种间具有保守性。
研究人员计划在此基础上继续研究高效的转基因方法,以培育抗严寒的小麦、水稻和蔬菜新品种。该研究不仅有助于保障寒冷地区的粮食安全,也为理解植物低温适应机制提供了新视角。