给植物添加过多的水会损害它们，就像水不足一样。在环境中，淹没在过多雨水下的植物获得的光和氧气有限，这会降低或消除它们的生长能力。这给农作物带来了一个重要问题。

研究人员利用基因工程培育耐洪水植物

“洪水是当今农业面临的最大问题之一，”贝勒医学院儿科营养学教授 Kendal D. Hirschi 博士说。“所有农作物都存在这个问题，因此，如果我们能够赋予植物更强的耐洪能力，我们将为世界农业提供一个重要的解决方案。”

有趣的是，这是一个偶然的发现，让赫斯基和他的同事们走上了寻找一种使植物更具耐洪能力的潜在方法的道路。

当他们在实验室中使用CAX1(一种在植物中运输钙的基因)发生改变的植物进行多项实验时，他们做出了意想不到的观察。当他们利用基因工程从植物中去除CAX基因时，植物比该基因活跃时更能耐受低氧胁迫(缺氧)和洪水。

接下来，研究人员进一步表征了缺乏四种功能性钙转运蛋白的植物。他们在《植物、细胞与环境》杂志上报告说，去除钙转运蛋白会降低叶子中的钙含量，并增强植物对洪水条件下发生的低氧水平的抵抗力。钙转运蛋白突变体依次改变植物的基因表达模式和信号通路以促进缺氧耐受性。

突变体中钙转运的改变也伴随着叶组织中其他化学元素(例如锌和钾)的丰度和分布的变化。这些基本变化的影响正在调查中。

赫斯基说：“这些发现得出了一个最初的假设，即降低植物的内源钙水平会赋予缺氧耐受性。” “这一假设得到了证明，在低钙条件下生长的非转基因植物具有与钙突变体中观察到的类似的耐缺氧特性。”

研究人员在实验室中用一种名为拟南芥的简单杂草进行了这些研究。他们现在正在探索通过消除该基因使水稻和西红柿等农作物在洪水条件下获得优势的可能性。

这种方法可以成为解决粮食供应有限的解决方案的一部分，该供应影响到世界各地生活在洪水易发地区的儿童和家庭。