植物抗旱喷剂

据预测，未来几年地球气候将变暖，干旱将变得更加普遍。对于一些农民来说，它们已经是一个大问题，每年要花费300亿美元。但是科学能帮上忙吗?答案是可能的，这要归功于一种名为“opabactin”的新型喷雾疗法，它可以人为地激活植物的自然干旱反应。这个想法是在灾难来袭之前用它来为植物做准备，使它们在最坏的情况发生时更有弹性。为了弄清楚它是如何工作的，菲尔·桑索姆会见了剑桥大学的植物科学家吉姆·罗，他没有参与这项研究，但在研究植物生长的类似方面……

吉姆-所以他们制造了一种新的化学物质可以激活植物自身的干旱应激反应。当你用这种化学物质喷洒植物时，当你给它们施加压力时，它们会更绿。

菲尔:这是什么化学物质?

Jim -所以实际上他们所做的是提取一种存在于植物中的化学物质它实际上是一种叫做脱落酸的植物激素。然后他们观察了它所结合的分子，我们称之为受体。他们研究了许多不同的化学物质，并设计了一种比脱落酸更能结合受体的新化学物质。

Phil -所以它做了一些类似于自然界中已经存在的东西?

吉姆-是的，是的。所以我们称之为激素类似物。植物通常在干旱和紧张的条件下会产生这种激素，脱落酸。这基本上会告诉植物的其他部分:水是稀缺的。我们得好好照顾它，努力活下去。

你可以说我疯了:我知道动物也有荷尔蒙。我不知道植物也有激素!

吉姆:是的，是的，它们的作用和动物激素很相似。所以它们可能控制植物生长和发育的方式;干旱等应激反应;或者对病原体的反应;或者对被吃掉的反应。

菲尔-告诉我，脱落酸是怎么起作用的?

吉姆:脱落酸，我们认为，主要是在树叶中产生的。它的作用是关闭叶子上被称为气孔的小孔，帮助植物减少水分流失，以应对干旱。它还可以控制植物在压力下生长发育的方式。例如，少量的脱落酸会阻止植物的根横向生长，并使它们向下生长，试图进入更深的水。

菲尔:当水不多的时候，它会做很多不同的事情来帮助它?

吉姆-是的。它对整个植物都有影响，在不同的地方有不同的作用。

菲尔:太棒了!

吉姆-是的，是的，我也这么认为。

菲尔:那么这种新化合物的作用方式完全相同吗?

它和脱落酸作用的受体是一样的。它很可能不会以完全相同的方式发生，因为在干旱的情况下可能会有其他的信号。但它基本上激活了相同的反应。

菲尔:如果你让一株植物对这些干旱做出反应，它会有什么缺点吗?

吉姆-是的，有。保护自己免受这些压力需要大量的资源和投资。因此，如果你把所有的资源都投入到保护中，你可能会得到矮小的植物。

菲尔-但这值得吗?

吉姆:如果干旱来了，那么是的。

菲尔:所以当世界上真的发生干旱时，这一定很有用。

吉姆:我想这正是作者们所希望的。很明显，这种方法还没有在室外试验过，而且还处于早期阶段，但这种方法可以在缺水的年份带来更高的产量。干旱是全球农作物损失的主要原因之一，问题是，虽然我们可以保护下周的天气，但我们可能不知道一年后会有一场大规模的干旱。

菲尔-是的。下个星期甚至都有点不确定。你认为理论上，你可以把它喷在你的庄稼上，它能保护它们多久?

吉姆:论文中的初步工作表明，如果你喷高浓度的酸，你会保持类似脱落酸的反应5天。我不知道在那之后多久它还会继续这样做，但是在干旱之前喷洒它，让植物先做好准备，可能会对之后的生存产生很大的影响。

菲尔:这对任何植物都有效吗?

吉姆:这对他们试验过的农作物肯定有用。我认为这对大多数植物来说都是可行的，因为水的关系对于在陆地上生存是不可或缺的。脱落酸似乎在很久以前就进化出来了，所以几乎所有的植物都对脱落酸有反应。

菲尔-就像他们对新事物的反应一样?

吉姆:没错。