隨著全球氣候變遷和人口增長造成的挑戰,解決糧食不安全問題變得前所未有的重要。根據 Phis.org 的報告,來自諾丁漢大學和上海交通大學的科學家們最近發現了一種潛在策略,可以幫助植物在乾旱條件下更有效地生長。這一發現可能是解決全球糧食危機以及緩解因乾旱而造成的作物減產問題的關鍵。

揭示植物根系深層生長的秘密

科學家通過研究,發現植物在土壤乾燥時,能夠通過根系深入地下來找到水源。這一機制依賴於兩種植物激素——脫落酸(ABA)和生長素(auxin)的協同作用。這些激素幫助植物的根系以更陡的角度生長,讓它們更容易到達深處的水源。

當乾旱發生時,表層土壤乾涸,而水分仍然可以在更深的土壤層中存在。具有能夠深入的根系的植物在乾旱條件下生存的機會更大。研究人員發現,這些植物在土壤乾燥時依賴於這一適應機制可以增加生存機率。

科學家通過實驗,對比了正常植物和基因改造後的植物,後者被設計為不能生產脫落酸。結果顯示,基因改造後的植物根系更淺,且對重力的響應較差。然而,當對這些植物施加生長素時,根系開始恢復正常生長。這表明,讓根系深入地下、生長出更豐富的系統需要這兩種激素的共同作用。

面臨的挑戰與未來展望

根據 Phis.org 的報告,在過去十年裡,與乾旱相關的糧食短缺已經造成了約300億美元的損失。隨著全球人口預計到2050年達到100億,以及淡水資源愈發稀缺,尤其是在乾旱時期,如何增產糧食成為一大挑戰。

科學家指出,這一發現可能在主要糧食品種如稻米和玉米中同樣適用,意味著人們有望培育出能夠自然生長出更深根系並需水量少的新型作物。這種新型作物預計将在未來五到十年內投入使用,甚至可以發展出抗旱的作物品種,幫助農民在降雨稀少時也能穩定地種植食物。

新科技是解決糧食不安全問題的鑰匙

該研究的共同作者、諾丁漢大學生物科學學院助理教授拉胡·博沙蕾博士表示:“找到解決糧食不安全的方法是至關重要的。理解控制植物生長的機制越充分,我們就越接近設計出能夠在乾旱中幫助植物增產的系統。”

總之,這一重大科學突破為全球糧食安全問題提供了新的解決方法。科學家們正在努力推動這些技術的進一步發展,希望能夠確保未來的食物供應穩定,並降低大家的食品價格。