埃里森·米勒,

博士学位

成员;圣路易斯大学生物学教授

草原与潜力

艾莉森·米勒博士在芝加哥郊区长大,那里有一片大草原,她经常在那里玩耍,追逐蝴蝶,观察野生动物。

但直到全家去威斯康辛州北部森林的一个湖度假时,她才意识到植物的潜力。“那里有令人难以置信的挪威松和林下植物——这是神奇的,它激发了我的想象力。我意识到植物在不同的地方是完全不同的,而且有很多植物。”

今天,作为丹佛斯中心的首席研究员和生物学教授圣路易斯大学在美国,艾利森仍然着迷于植物的多样性。她在植物身上看到了拯救世界的希望和潜力:“植物为我们面临的每一个重大农业和生态问题提供了无限的潜在解决方案。我们还没有开发完——我们甚至还没有接近发现所有可能有帮助的植物生物多样性。”

地球的永恒力量

米勒实验室已经把注意力集中在长寿作物上,作为建立可持续农业系统的一个可能的工具。长寿的作物,或多年生作物,可以存活多年,丰富土壤,它们的深根可以抵抗侵蚀,吸收更多的碳。在一个70%的作物是一年生作物的世界里,即使将其中的一小部分转化为多年生作物也会对环境产生巨大影响。“多年来,人类为了满足自己的需求而种植农作物,常常以牺牲环境为代价。我们是时候开发对地球和人类都有益的作物了。”

艾莉森和她的团队目前正在试验12种多年生草本植物,作为作物发展的候选品种。驯化植物需要很长时间,而对于寿命较长的植物,则需要更长时间。为了加快这一过程,米勒实验室正在尝试早期阶段的选择——从早期生命阶段的特征中预测未来的特征——她把这一努力归功于丹佛斯中心的资源。“丹佛斯中心拥有令人难以置信的基础设施。我们有计算能力和技术,独特的机器人特征监测,世界上最好的研究温室,专家人员,所有在一个屋檐下。它使尖端研究成为可能。”

来自古老的葡萄藤,新酒

作为长寿植物研究的一部分,米勒实验室研究了现有的多年生作物,如葡萄。“欧洲葡萄是最早被驯化的木本植物之一。它们是一种古老的作物,但在我们的后院却有亲戚在生长。”艾莉森和她的团队旨在更好地了解嫁接植物的根系是如何改变植物的地上部分的。“根系在各种环境中以各种不同的方式改变着植物的各个部分——甚至包括葡萄酒中的挥发物。”这个由18名科学家、7家机构组成的合作团队包括一位酿酒师、一位葡萄酒化学家,他们用每一株实验葡萄,一株一株地酿造葡萄酒。

对可持续农业

长寿的植物可以告诉我们很多关于植物如何对环境做出反应的信息。他们呆在原地,所以他们必须应对每年变化的环境。“农业是世界上最大、发展最快的生态系统,”艾利森说。“如果不考虑农业,我们就无法解决地球的健康问题。”

和她上学时相比

“这是小马快递和短信的区别。”

和她上学时相比

“这是小马快递和短信的区别。”

联系艾莉森·米勒

研究小组
研究总结

米勒实验室探索长寿植物如何对动态环境做出反应,目的是开发多年生作物,支持生态可持续农业系统。

Allison米勒

首席研究员

艾丽西亚胡子内特女士

实习生

杰克Braley

实验室技术员

特里波顿

高级行政助理

扎卡里·哈里斯

研究生

香农米

实验室技术员

马修·鲁宾

研究科学家

山姆·塞尔比

管理实验室经理

Stephen打

研究生

Nia的价值

研究生

Allison米勒

首席研究员

艾丽西亚胡子内特女士

实习生

杰克Braley

实验室技术员

特里波顿

高级行政助理

扎卡里·哈里斯

研究生

香农米

实验室技术员

马修·鲁宾

研究科学家

山姆·塞尔比

管理实验室经理

Stephen打

研究生

Nia的价值

研究生

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了解在空间和时间上形成表型变异的机制是生物学的基本目标,也是驯化和作物改良的基础。多年生植物估计包括40%的驯化物种和60%的种子植物。相对于一年生系统,它们的长寿命以独特的方式影响进化过程和变异模式。我们在野外研究多年生作物和野生多年生物种,通常需要多年的时间。我们生成基因数据和基因表达模式,并测量植物性状,包括开花时间、果实和种子化学成分、叶子形状、离子浓度和生理等。我们的目标是促进对多年生植物进化和可塑性的基本理解,并将这项工作应用于多年生作物改良,开发用于自然系统农业的新作物,以及多年生植物遗传资源的保护。

一个正在进行的项目专注于多年生作物等式中鲜为人知的一半——根系。嫁接是将一种植物的根系(砧木)与另一种植物的梢系统(植物的地上部分)结合起来的园艺实践,是70多种多年生作物的常见做法。我们正在研究嫁接葡萄藤,以更多地了解不同的根是如何影响整个植物功能的。在葡萄方面,绝大多数栽培的葡萄是由欧洲品种(V. vinifera ssp.)组成的。葡萄属植物),嫁接到来自北美本地葡萄种的根茎上。我们正在记录砧木物种自然种群的基因组和形态变异模式,并在实验性砧木试验中探索根系-芽系统的相互作用。

第二个研究方向是多年生草本植物,这些植物在自然界中很常见,但在农业中相对罕见。我们正与土地研究所和密苏里植物园合作,为多年生多栽培农业建立植物学基础。这项工作的目的是记录草科、豆类科和向日葵科的野生、多年生、草本成员的分类学、形态学、民族植物学和毒理学,以确定预育种和驯化的候选物种。为了了解多年生草本植物在增加繁殖努力的选择下的进化,计划对近缘的一年生和多年生物种进行比较分析,并进行选择实验。

其他各种研究项目都聚焦于驯化的果树和坚果树及其野生亲缘。

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