大赖草

大赖草是一种多年生野生黑麦，俗名猛犸象野生黑麦。秆长 50-100 厘米，直径 10-12 毫米。

小麦是当今全球人类食物供应中的主要谷物来源。特别是在当前人口激增的情况下，增加小麦产量以维持全球粮食需求的压力很大。有几个因素威胁着作物向新地区的扩张。科学家们一直在研究小麦的进化亲属，以将其纳入现代品种，以提高其对生物和非生物胁迫的抵抗力。大赖草就是这样一个亲戚，在这方面表现出了巨大的潜力。

大赖草是一种多年生草本植物，栖息于多种地形，如潮湿的森林、旱地、海岸和高盐分土壤。渗入品系在增加每个穗粒的谷物产量方面显示出对热胁迫的更强反应。这很重要，因为热应激严重限制了热带气候下的小麦产量。高温会造成形态变化，从而降低产量。小麦在 18-24 摄氏度之间的温度下生长最佳。 研究表明，小麦在 28-32 摄氏度的温度下暴露一周可使作物产量降低 20%。在分子水平上，这与破坏参与光合作用的叶绿体上的类囊体膜有关。

大赖草基因也被证明可以提高现代品种对赤霉病的抵抗力，赤霉病是一种降低谷物质量和产量的真菌感染。 这种病害通常发生在小麦生长的温暖潮湿气候中； 然而，由于气候变化，结痂病在北美和欧洲变得更加普遍。 研究已经分离出赋予黑星病抗性的特定基因，黑星病是一种以块茎、叶子或茎上的病变为特征的疾病。 这些基因被整合到现代小麦中，与未用基因修饰的小麦品系相比，现代小麦表现出更高的真菌感染抗性。

小麦扩张的另一个主要威胁是土壤中的铝毒，占世界耕地面积的 40%。 虽然铝中毒的确切机制尚不清楚，但科学家们知道它通过阻断 Ca2+ 通道来抑制根细胞生长，最终破坏植物内部的运输和通讯。 土壤限制是一种通过提高土壤 pH 值来阻止铝毒性的做法。 然而，这可能成本高昂且难以大规模实施。 因此，研究使用更耐受的植物是一项值得注意的工作。基因融入现代小麦品种后，有助于防止根系生长减少。 这表明对铝诱导应力的耐受性更高。

大赖草基因也被证明通过生物xxx抑制对降低农业系统中的氮水平产生积极影响。这一发现意义重大，因为氮流失威胁着植物的成功，目前防止这一问题的xxx方法是使用人工抑制剂。研究已经从植物中分离出具有高特性的基因，可以将其纳入现代栽培品种，作为减轻氮污染对小麦种植区影响的新策略。总的来说，对许多限制现代小麦生长的生物和非生物胁迫因素具有耐受性。研究这种进化祖先是关键，因为它为扩大小麦生产和维持全球粮食需求提供了答案，特别是考虑到未来气候变化和有限耕地的威胁。