由气候变化驱动的极端环境对作物造成了压力，植物育种家正试图解开赋予植物耐受性的遗传因素。爱荷华州立大学科学家的一项新研究显示了玉米植株中两种看似不相关的反应如何相互作用，从而帮助作物度过热胁迫。

 

这项研究发表在周二的学术期刊《植物细胞》(The Plant Cell)上，展示了一种被称为未折叠蛋白质反应(unfolded protein response)的反应，是如何帮助玉米植株在高温环境下激活热休克反应的。这两种反应在植物细胞的不同部位起作用，而科学家此前认为这两种反应是独立的。但是，利用艾奥瓦州的一个高度控制和自动化的设施， 杏耀平台总代的感触 ，装备了一个机器人漫游车和生长室，收集到的数据，让研究团队可以展示一个反应是如何影响另一个的。

 

“这两个系统被认为是独立运作的，百度杏耀”Stephen Howell说，他是遗传学、发育和细胞生物学的杰出教授，也是这项研究的资深作者。“我们已经能够证明，这些系统有时会协同工作，以减轻热量造成的损害，并保护植物免受压力。”

 

热应激导致蛋白质变性和内质网错误折叠，内质网是细胞内的细胞器。错误折叠的蛋白质是有毒的，它们的积累会发出警报，激活保护植物免受热胁迫的基因的表达。类似的反应发生在细胞的不同位置，包括细胞质，在那里，过热激活了编码热休克蛋白的一组不同基因的表达。

 

新的研究表明，尽管这两种反应发生在细胞的不同部位，但它们实际上在热应激时协同工作:在未折叠蛋白质反应中产生的一种强大的转录因子激活了帮助触发热休克反应的一个关键因子的表达。

 

科学家们发现，抑制未折叠的蛋白质反应使玉米植株对热胁迫更敏感，并阻碍了热休克反应。这就提出了一个问题，如果过度表达错误折叠的蛋白质反应，是否会增强玉米植株抵御高温的能力，但是豪厄尔说，这样做可能会产生其他不受欢迎的后果。

 

“如果你愿意的话，在国防和经济增长之间存在着跷跷板平衡，”他说。“你为防御做出的贡献越多，牺牲的成长就越多。”也许你可以为农作物提供更强的防御，但你可能会以牺牲生长为代价。”

 

在他们的研究中,研究人员利用收集的数据在Enviratron, ISU Ag)的最先进的设施工程/农学研究农场,利用机器人探测器穿过一系列专业增长钱伯斯,小心翼翼地控制环境的植物。美国国家科学基金会(National Science Foundation)资助了环境传感器的开发。论文的第一作者、Howell实验室的博士后李朝霞说，杏耀yl的历史研究人员可以控制温度、湿度、光线和二氧化碳浓度等变量，以研究它们对植物发育的影响。

 

豪厄尔说，以前的科学论文已经描述了环境的设计和建设，但这是第一次发表在基于该设施产生的数据的杂志上。

 

他说:“我们希望这样的研究能够强调在环境控制条件下进行此类研究的价值。”