从对小麦施加的干旱压力中恢复。右侧用 OP 处理的植物。学分：UCR
加州大学河滨分校领导的团队的发现使植物保持丰盈，并在干旱的情况下为作物带来希望。
加州大学河滨分校领导的一个团队创造了一种化学物质，可以帮助植物保持水分，这可以阻止干旱造成的大量年度作物损失，并帮助农民在气候变化的情况下种植粮食。
“干旱是全球一年一度作物歉收的第一大原因，与洪水密切相关，”领导这项研究的加州大学河滨分校植物细胞生物学教授肖恩卡特勒说。 “这种化学品是一种令人兴奋的新工具，可以帮助农民在水位低时更好地管理作物生长。”
今天（2019 年 10 月 25 日）发表在《科学》杂志上的一篇论文描述了该团队在更新、更有效的抗失水化学品方面的工作细节。这种化学物质 Opabactin 也被称为“OP”，这是游戏玩家的俚语，意为“过强”，指的是游戏中最好的角色或武器。
“这个名字也是对我家 10 岁孩子的大喊大叫，”卡特勒说。
卡特勒团队在 2013 年开发的早期版本的 OP，称为 Quinabactin，是同类产品中的第一个。它模拟脱落酸或 ABA，植物在应对干旱胁迫时产生的天然激素。 ABA 减缓植物的生长，因此它不会消耗比可用水更多的水，也不会枯萎。
“科学家们早就知道用 ABA 喷洒植物可以提高它们的耐旱性，”卡特勒说。 “然而，对于大多数农民来说，它太不稳定和太昂贵了。”
Quinabactin 似乎是天然激素 ABA 的可行替代品，公司已将其用作大量额外研究的基础，并在此基础上申请了十多项专利。然而，奎纳巴汀对一些重要的植物效果不佳，例如小麦，这是世界上种植最广泛的主食作物。
用 OP 处理后番茄中可见的水分流失减少。热成像显示叶片温度升高（右），这意味着水分流失减少。学分：UCR
当 ABA 与植物细胞中的激素受体分子结合时，它会形成两个紧密的结合，就像手抓住把手一样。 Quinabactin 只能抓住其中一个把手。
卡特勒的团队搜索了数百万种不同的激素模拟分子，它们会抓住两个把手。这种搜索，结合一些化学工程，产生了OP。
OP 抓住两个把手，比 ABA 强 10 倍，这使它成为一种“超级激素”。而且它工作得很快。几个小时内，卡特勒的团队发现释放的水草数量有了明显改善。
由于 OP 的工作速度如此之快，它可以让种植者在应对干旱方面有更大的灵活性。
“我们可以做的一件事是植物无法做到的，那就是以合理的准确度预测不久的将来，”卡特勒说。 “两周后，如果我们认为有合理的干旱机会，我们就有足够的时间做出决定——比如应用有机磷——这可以提高作物产量。”
该项目的初始资金由农化公司先正达和美国国家科学基金会提供。
研究团队成员包括来自 UCR、威斯康星医学院、犹他州立大学、PRESTO 日本科学技术厅以及日本静冈大学、鸟取大学和宇都宫大学的其他人。
卡特勒的团队现在正试图“削弱”他们的发现。
“当武器的威力降低时，这是游戏玩家的代言词，”卡特勒说。
尽管 OP 减缓了增长，但该团队现在希望找到一种能够加速它的分子。这种分子可以在受控环境和室内温室中使用，因为降雨不是那么重要。
“有时你想加快增长，有时你想放慢速度，”卡特勒说。 “我们的研究都是关于管理这两个需求。”
参考：“使用设计的 ABA 受体激动剂动态控制植物用水”，作者：Aditya S. Vaidya1、Jonathan D. M. Helander、Francis C. Peterson、Dezi Elzinga、Wim Dejonghe、Amita Kaundal、Sang-Youl Park、Zenan Xing、Ryousuke Mega、 Jun Takeuchi、Bardia Khanderahoo、Steven Bishay、Brian F. Volkman、Yasushi Todoroki、Masanori Okamoto 和 Sean R. Cutler，2019 年 10 月 25 日，科学 .
DOI：10.1126/science.aaw8848
