如果我们种植的植物更大，营养含量也更高呢?密歇根州立大学的科学家们发现了一种蛋白质，它可能是种植这种植物的主要障碍。
蛋白质即使不是全部，也能发挥生命的大部分功能:促进生长、修复身体组织或塑造肌肉。如果蛋白质像单词，氨基酸就是字母。我们的身体使用大约20种氨基酸，以不同的组合或拼法来产生不同的蛋白质。
我们的身体会产生一些氨基酸，但有9种氨基酸是我们和其他动物无法制造的。我们通过食物获得这些，比如肉类，奶制品，最终还有植物。
几十年来，科学家们一直试图通过提高作物的生产系统来增加作物中的氨基酸含量，但他们总是遇到同样的问题:作物生病了。科学家们搞不懂为什么植物会受到这些丰富氨基酸的困扰。
新的研究表明雷帕霉素或TOR蛋白的靶点是一个主要的障碍。这项研究发表在《eLife》杂志上。
TOR蛋白是植物细胞代谢的主要调节因子。Federica Brandizzi实验室的博士后曹鹏飞说。“它可以检测变量，如营养有效性、能量水平、生长线索等。TOR蛋白利用这些信息来控制细胞的生长和代谢功能。”
当TOR感觉到了足够的营养，它就会促进生长。这是一个转折;TOR在控制许多生物合成过程和细胞结构方面非常强大，如果不能很好地控制它，就会导致问题。
TOR通过三个氨基酸的样本大小来判断营养的有效性。如果你给植物大量的这些，TOR假设营养丰富，进入超速模式。事实是，营养的有效性可能不够。
这种过度活跃的TOR可能会改变细胞的结构，从而损害植物的健康。
TOR的另一个功能是修补微小的细胞丝，即肌动蛋白。
“肌动蛋白丝构成了‘骨架’。支持细胞内膜系统的植物细胞。后者构建了细胞的几个积木，”曹说。“这些纤维也有助于确定细胞的形状，我们发现，一个过于活跃的TOR会导致更高的蛋白质产量和更大的细胞尺寸。”
“但细胞形状是不正常的。例如，根细胞不能完全形成根毛以便吸收水分，”曹说。
换句话说，结果是一株不快乐的植物生长速度变慢了。
“当科学家试图提高农作物中的氨基酸产量时，问题并不在于氨基酸太多，”曹说。“也许这些作物生病是因为它们细胞内微小结构的副作用。一旦我们弄清了导致植物生病的一些主要因素，我们就可以尝试以一种平衡而健康的方式过度生产氨基酸。”
曹认为，跨学科的工作性质为突破提供了可能。
我们研究植物细胞结构。曹说。“我们上个实验室的合作者研究生化途径。如果我们单独处理这个项目，我们就不会有专门的知识来检查缺陷是在哪里出现的。”
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://msutoday.msu.edu/news/2019/identifying-a-plant-cell-barrier-to-breeding-more-nutritious-crops/