气孔较少的水稻需要的水较少更适合气候变化

一项新的研究显示，水稻植物的气孔较少 - 用于气体交换的微小开口 - 对干旱更具耐受性，对未来的气候变化具有抵抗力。

谢菲尔德大学的科学家发现，设计一种高产水稻品种可降低气孔密度，有助于作物保存水分，并在高温和干旱条件下生存。

大部分人类依赖大米作为食物来源，但水稻种植特别是水资源密集型 - 估计每公斤大米产生2,500升水。

然而，全球近一半的稻米作物来自雨养农业系统，预计干旱和高温会在气候变化下变得更加频繁和破坏。

像大多数植物一样，水稻使用称为气孔的微孔来调节光合作用的二氧化碳吸收，同时通过蒸腾释放水蒸气。当水充足时，气孔开放还允许通过蒸发冷却来调节植物温度。在限水干旱条件下，气孔关闭通常会减缓水分流失。低气孔密度的水稻在干旱条件下可以更好地保持水分，因此在必要时还有更多的水可以自行冷却。

谢菲尔德大学分子生物学和生物技术系研究助理兼研究首席研究员罗伯特凯恩博士说：“未来预测的水资源供应减少，加上极端干旱和高温事件频率增加，可能会出现农民面临的特殊挑战 - 造成大量农作物损失。

“我们的研究表明，气孔较少的水稻植物具有耐旱性，并且在水资源利用方面更加保守。这意味着它们在未来气候变化条件下应该表现更好。

“我们发现，工程化水稻作物的产量相当甚至提高，这意味着它可能会对我们未来的粮食安全产生巨大影响，这将受到气候变化的威胁。”

这项新研究发表在新植物学家，并与菲律宾国际水稻研究所合作进行，发现低气孔密度的水稻品系只使用了正常水量的60%。

当在大气二氧化碳浓度升高的情况下生长时，低气孔密度的水稻植物能够在干旱和高温(40摄氏度)下存活的时间长于未改变的植物。

该研究的主要作者，植物分子生物学教授朱莉·格雷说：“气孔帮助植物调节水分利用，因此这项研究可能会对气候变化带来风险的其他作物产生重大影响。

“在谢菲尔德大学，我们相信可持续发展的未来，并致力于解决最紧迫的全球挑战。”

这项研究是在谢菲尔德大学的翻译植物和土壤科学卓越中心进行的，名为P3(植物生产和保护)。

P3涵盖谢菲尔德广泛的植物和土壤专业知识，并利用从基因组到全球大气层的生物尺度无与伦比的工作能力。

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