沃尔夫冈·布施博士

问题

虽然花和芽是植物更显眼的特征，但地下的部分同样重要：根。植物的根对于从土壤中获取水分和养分至关重要。它们通过将植物光合作用固定的碳从大气转移到土壤中，在全球碳循环中也发挥着重要作用。尽管根系与生态学、农业、粮食安全和碳循环息关重大，但关于根系仍有许多悬而未决的问题。例如，为什么有些根系浅而有些根系深？植物如何处理环境信息？根系如何与有益微生物协同工作，同时抵御有害微生物？对植物根系有更深入的了解，有助于种植更具韧性的粮食来源——鉴于地球气候变化和人口增长，这是一个日益紧迫的问题——并有助于开发可大规模用于储存二氧化碳（CO₂) 被植物地上组织从大气中捕获。.

方法

开花植物 拟南芥 是一种易于种植的杂草，很受植物生物学研究的欢迎。世界各地都生长着不同的品系，它们的基因组都非常相似，因此这种植物特别适合用于研究哪些基因和基因变异会使植物对不同的环境做出反应，并帮助它们存活下来。沃尔夫冈-布施采用系统遗传学方法，结合遗传学、基因组学和其他科学领域的技术，来了解植物基因如何决定根系在特定环境中的生长。全基因组关联研究将基因变异与物理特征（如根长或根短）联系起来。但要使研究有意义，必须大量测量感兴趣的物理特征。由于难以准确、大量地测量根系，布施采用了许多尖端技术和计算方法来评估根系。利用这些方法，布施发现了若干基因及其遗传变异，这些基因决定了根系的生长方式和对环境的反应。类似的研究将继续为如何优化根系以适应不同的环境或功能提供信息。该实验室最近还将其工作扩展到了一些与全球最相关的作物物种，目的是确定跨物种的保守机制，从而通过工程设计创造出更具抗逆性的作物品种。.

作为索尔克研究所的执行主任 植物利用计划, 布希旨在帮助植物生长出更大、更健壮的根系，这些根系可以通过将天然存在的富碳物质栓质（suberin）埋入地下，吸收更多的碳。该团队将利用尖端的遗传学和基因组学技术来开发这些能够去除过多大气碳并更能抵御环境胁迫的索尔克理想植物™️。.