氮、磷、钾是植物生长必需的三大元素，缺磷会导致植物矮小，果实不饱满。日本科学家发现植物体内一种糖脂可使它们在缺磷的环境下维持生长，并确定了指导合成这种糖脂的基因。这将帮助科学家培育耐缺磷环境的农作物。
日本理化研究所和科学技术振兴机构日前联合发表新闻公报说，植物的生物膜主要由磷脂和糖脂等构成，当植物体内缺乏磷元素时，生物膜中的磷脂就会减少，与此同时，一些糖脂就会增加弥补磷脂的不足，从而维持生物膜，帮助植物正常生长。这种现象叫做膜脂质的重组，对植物在缺磷环境下生存起到重要作用。但是，具体是哪种化合物如何参与膜脂质重组，一直没有被明确。
理化研究所植物科学研究中心的团队借助独立研发的细胞内低分子代谢产物全面分析法，分析了在缺磷环境下生长的拟南芥体内的膜脂质重组，发现一种名为葡萄糖醛酸糖脂的物质在拟南芥植株的地上部分积蓄。这种糖脂之前只在部分微生物体内发现过。
研究人员还培育出和植物体内一些糖脂合成相关的基因缺损的拟南芥，发现拟南芥如果没有SQD2基因，葡萄糖醛酸糖脂就不能积蓄，在缺磷环境下就会比正常拟南芥植株更早枯死。
公报说，磷矿石是生产化肥的重要原料，但近年来出现枯竭的迹象，正成为农业领域担忧的大问题。在此发现基础上，科学家们有望培育出耐磷缺乏的农作物。
相关论文已在新一期英国在线科学杂志《自然·通讯》上发表。 |
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