希伯来大学研发出能够检测植物压力的生物传感器

通常来讲，当植物出现疾病或其他压力时，这些病害已对植物造成了损害，一旦发现就为时已晚。为解决这一难题，提高作物产量、减少浪费，耶路撒冷希伯来大学罗伯特·H·史密斯农业、食品和环境学院的研究团队研发出了一种能够检测到植物压力早期迹象的生物传感器。

植物每天都暴露在各种天气状况中，同时受各种外部因素的影响，这些因素很可能会对植物造成伤害，影响植物进行光合作用和结果的能力。如果农民能够在早期获得农作物状况不佳的预警信号，就能更好地采取措施保护农作物，避免重大损失。

在希伯来大学植物科学系Shilo Rosenwaser博士的指导下，Matanel Hipsch在《植物生理学》上发表了一项新的研究，科学家们在马铃薯中引入了分子生物传感器，它可以实时监测植物内部的压力信号。

该研究旨在研发一种创新的技术，即在不损害植物本身的前提下，尽早发现植物压力和营养不足的问题。研究人员选择使用被全球广泛种植的马铃薯进行实验，马铃薯能够提供人体所必需的营养，如膳食纤维、维生素、矿物质、蛋白质和抗氧化剂，因此，它的丰收也对全球粮食安全至关重要。

通过基因工程技术，该团队引入了一种荧光蛋白新基因，该基因可以反应活性氧的水平——活性氧是一种高活性的化学分子，但如果它们在细胞中积累也代表着植物的压力反应。这种生物传感器被放置在负责光合作用，将光转化为能量，并为植物生长提供动力的叶绿体中，以便研究人员能够监测其发出的光，确定植物压力反应的初始阶段。

Rosenwaser博士介绍道：“通过使用灵敏度极高的荧光摄像头，我们能够监测生物传感器发出的荧光信号，并在干旱、极端温度和强光等压力条件下，及时得到植物早期活性氧积累的信号。”

研究人员认为，生物传感器还可以应用到其他重要农作物上，帮助人们在植物压力反应的早期阶段介入，这将有利于改善因全球气候变化而导致的粮食安全问题。