科学家希望通过基因编辑深根作物帮助应对气候

最近，一些基因编辑植物已经走进人们的视野，它们带来的益处令人瞩目。科学家们在这一领域取得了重大突破，特别是在改善作物安全性方面。来自索尔克研究所的研究团队正在潜心研究一种名为Harnessing Plants Initiative的计划，旨在利用基因编辑技术帮助应对气候变化。上周发表的一篇论文详细描述了他们的首个重要成果。

科学家们聚焦全球最常种植的作物，如玉米、大豆、水稻等，致力于研发能帮助封存更多二氧化碳于地下的品种。他们深知农业是人类大规模活动之一，而这些作物在全球范围内的广泛种植，为应对气候变化提供了巨大的潜力。其中一位分子生物学家Wolfgang Busch强调：“我们的目标是实现对土壤中碳储存的最大影响。”他认为，通过关注这六种普遍作物，如果能在种植它们的土地上培育出碳封存增强品种，那么将有可能产生巨大的影响。

为了实现这一目标，科学家们从三个不同但紧密相连的角度入手。他们希望通过增加植物中的木栓质量、培育出能长出更多根的植物物种，以及让根部更深入土壤的方式来提升碳的封存能力。根部的深层存储是此策略的关键一环，因为随着土壤深度的增加，微生物活动减少，根源碳的存储时间会更长。

科学家们特别关注一种名为生长素的植物激素，它在根系生长中扮演着重要角色。尽管科学家们对生长素已经有很多了解，但其确切机制仍然相对未知。通过深入研究拟南芥植物，该团队开始更清楚地了解如何调整某些基因来获得预期的结果。其中一位团队成员表示：“我们知道生长素是塑造根系生长方式的关键因素之一。”他们通过扰乱生长素来观察如何改变根系的生长方式，并发现某些基因及其变异在根系生长中起着重要作用。

最近的一项突破集中在名为EXOCYST70A3的基因上，该基因似乎与植物根系发育直接相关。通过联系这种基因如何影响根系行为，科学家们揭示了植物如何通过生长素途径适应不断变化的环境的重要步骤。这一发现被认为是实现目标的第一步，非常令人兴奋。该研究还强调了这些改良的根系将使植物在气候变化时更加顽强，并使土壤更加丰富。由于该研究中使用的模型与大多数植物物种之间的相似之处，科学家们认为他们朝着正确的方向迈出了重要的一步。未来他们将寻找更多与这一基因功能相似的基因，并系统地寻找其他基因和基因变异来使根长得更深。这项研究已经发表在《Cell》杂志上。这个奇异的基因只是Harnessing Plants Initiative计划解决的一小部分难题，在应对气候变化的大背景下显得尤为微小。但植物在保持地球气候平衡方面发挥着巨大作用，即使是小规模的调整也可能带来实质性的变化。科学家们乐观地认为他们学到的经验教训可以应用于其他领域并产生积极影响。最终目标是培育出一种具有更深更强根系统的理想植物，能够在地下长时间存放碳。这种改良的根系不仅能够帮助应对气候变化，还将使植物更加坚韧并丰富土壤。随着研究的深入进行，科学家们朝着实现这一愿景迈出了坚实的一步。