科学家发现一种酶可以促进不同家族物种之间的嫁接

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嫁接是一种园艺技术，通过组织再生将植物结合在一起，结合了两种植物的理想特性。通常，人们认为嫁接只在相同或近缘物种之间相容。然而，日本名古屋大学的科学家及其同事最近发现，烟草植物本奇烟草(Nicotiana benchi)可以促进组织粘附，并维持各种物种之间的嫁接。

他们的发现(最近发表在《科学》杂志上)还表明，通过使用烟草作为中介，番茄植株的上部(接穗)可以嫁接到菊花的下部(砧木)(下部称为砧木)。结果。

嫁接已经进行了几千年，用于水果和蔬菜的繁殖，其中高产的接穗附着在抵抗疾病和环境压力的砧木上。然而，如何建立嫁接仍不清楚，不同科种之间的嫁接被认为是困难的。

来自名古屋大学、帝京大学、理研大学、中央大学和GRA &格林公司(名古屋大学的初创公司)的科学家团队最近进行了一项关于不同家族物种之间嫁接的研究。

该团队专注于茄科烟草，因为先前的研究表明其接穗可以嫁接到拟南芥的根茎上。该团队使用了42个科84个物种的7种烟草属植物及其伴侣进行嫁接实验。结果表明，作为接穗或砧木的烟草，经过一个多月的嫁接，已成功嫁接38科73个品种。

接下来，科学家们研究了细胞机制，这种机制使烟草能够与来自广泛家族的植物形成嫁接。他们分析了烟草和拟南芥之间嫁接连接的转录组，并假设分泌到胞外结构域的β-1，4葡聚糖酶的表达与细胞壁消化有关。在进一步的实验中，当β-1，4-葡聚糖酶在拟南芥中过量表达时，嫁接物的粘附力增强。因此，他们得出结论，β-1，4葡聚糖酶的表达是促进移植植物粘附的关键。

此外，他们还进行了实验，通过使用抗环境压力的园林植物花商雏菊的番茄接穗和砧木，研究烟草是否可以作为不同科物种嫁接的中介。大约三个月后，番茄植株成功结出了小果实。

名古屋大学的生物学家Michitaka Notaguchi说:“使用烟草作为中间产品，我们还获得了其他嫁接，其中接穗、间歇接穗和砧木属于不同的植物家族。”

“我们关于所涉及的关键分子的最新结果不仅是家族之间的嫁接本身，还有助于改善植物的嫁接技术，以便在不破坏生态系统的情况下，添加各种可用于帮助作物生产的根系。”