Harvey Millar 博士
保障全球农作物供应安捷伦助力寻求更高效的作物植物生物学家如 Harvey Millar 及其团队正面临挑战:这个世界不会变得更大,但我们的人口却不断增多(现在已有 70 亿,到 2050 年预计将达到 95 亿)。随着环境不断变化,如何才能种植出足够的农作物来供给人类? “从整体来说,效率是一大问题,”澳大利亚研究委员会植物能源生物学卓越中心主任 Millar 说道,“我们如何才能让植物变得更高产?” 来自珀斯的 Millar 与他的同事正在使用安捷伦技术(即质谱联用气相色谱和液相色谱以及先进的信息学软件)寻求答案。 有人可能会认为,经过数百万年的进化,植物已尽其所能地变得高产。但这种观点并没有考虑到农业运作的方式。 Millar 指出:“我们仅种植少数几种农作物,并在世界范围内进行广泛种植。它们并非来自我们进行种植的环境,而是数百年前才开始生长在那里。因此我们可以等上几百万年,让它们适应新的环境从而提高产量,或是我们可以尝试加快这个过程。” 对于 Millar 来说,与像安捷伦这样的伙伴合作的优势在于,安捷伦永远在追求更高的测量能力。“我们追求一个生物学目标,而安捷伦则追求一个工程/分析目标,两者合二为一,使我们向着相同的方向不断推进,”他说道。
Millar 说道:“由于植物无法逃跑并躲起来,因此不得不忍受所处环境的各种刺激,这使得它们变得非常灵活,能在不同条件下生存。我的团队正在研究植物的能量代谢,植物进行各种活动所使用的能源,以及在环境变化时它们如何进行自我调节。” 科研人员早已能够研究植物生产的蛋白质,但直到最近,该团队才使用安捷伦技术实现了蛋白质的年龄测定,也就是说,它们多久会进行更换?“这是目前我们正在从事的最为激动人心的工作之一,我们正试图了解植物转换其蛋白质机构时所消耗的能量,”他说道。 Millar 表示,其团队的首要目标是找到能够进行修饰的代谢通路,从而让植物变得更为强壮、产量更高。Millar 说道:“代谢的问题在于它非常复杂,包含众多的反馈环。但我们已经找到一些有趣的通路,并且我们正在同许多公司进行合作,将它们应用到农作物种植中并在农田里进行试验。” 他承认在所有条件可控的实验室内能够成功的改性,在农田试验中可能会无效。Millar 表示:“最大的难题在于农田环境的多变性。在植物实际生长过程中,从实验室所了解到的机制可能并没有想象中的那么重要。” 即便如此,他的团队对植物代谢的理解(尤其是植物如何运输盐分),为涉及硬质小麦(也称为通心粉小麦,因为常被用来制作通心粉)改良的整个澳大利亚范围内的研究提供了重要见解。 “我们在一种野生小麦的基因中发现了盐分转运体相关基因。它存在于一种非常特殊的细胞之中,这很重要。如果能够将转运体引入这类细胞,便能阻止盐分进入。因此,我们只需要向大自然学习,然后再将其作为工具并设计用于其他植物,”Millar 解释到。 这种改性已显示出能将盐碱环境(如澳大利亚)中种植的硬质小麦的产量增加多达 25%。现在他们正在通过科学研究寻找新的突破,以改善小麦的耐旱性与耐温性。 对于不断增长的世界人口数量而言,尤其是对空心粉和面包爱好者来说,这的确是个好消息。 |
西澳大利亚大学 Winthrop 教授澳大利亚研究委员会植物能源生物学卓越中心主任 |
代表性出版物
Temperature-dependent metabolic adaptation of Triticum aestivum seedlings to anoxia. Temporal development of the barley leaf metabolic response to Pi limitation. Resource: Mapping the Triticum aestivum proteome. Infections with the Sexually Transmitted Pathogen Nosema apis Trigger an Immune Response in the Seminal Fluid of Honey Bees (Apis mellifera). Protein Degradation Rate in Arabidopsis thaliana Leaf Growth and Development. |