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我國科學家揭示作物主效耐鹼基因

有望提高鹽鹼地產能

2023年03月27日09:05 | 來源:人民網-《人民日報》
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  本報北京3月26日電  (記者吳月輝)記者從中國科學院獲悉:中科院遺傳發育所謝旗研究員、中國農業大學於菲菲教授、華中農業大學歐陽亦聃教授等領銜的科研團隊與多家單位合作,以耐鹽鹼作物高粱為材料,首次發現農作物耐鹼基因AT1及其作用機制。大田實驗証明該基因可顯著提升高粱、水稻、小麥、谷子和玉米等耐鹽鹼作物種質產量,在改良鹽鹼地綜合利用中具有重大應用前景。相關研究成果近日發表於《科學》和《國家科學評論》雜志。

  聯合國糧農組織調查數據顯示,截至2015年,全球超過10億公頃鹽漬化土壤因鹽鹼程度過高而不能被有效利用,其中鹽鹼化土約佔鹽漬化土壤的60%。如果能將這部分土地利用起來,全球糧食產量將有望大幅度提升。目前全球在植物耐鹽研究方面方法較成熟且研究力量集中,已取得了很多成果,但對於植物(作物)耐鹼機制仍了解較少。

  針對這個難題,研究團隊獨辟蹊徑,通過全基因組大數據關聯分析耐鹽鹼差異大的高粱資源,發現了主效耐鹼基因AT1,該基因與水稻的粒形調控基因GS3同源。首次揭示了高等生物高抗鹽鹼的分子機制,並發現AT1的調控機制在主要糧食作物水稻、玉米及谷子中也高度類似。在重大理論突破基礎上,合作團隊對高粱進行耐鹽鹼育種改良,在寧夏平羅鹽鹼地進行的大田實驗表明,AT1基因的利用能夠使高粱籽粒增產20.1%,全株生物量(青貯用)增加30.5%。進一步將AT1基因用於改善主要禾本科作物水稻、谷子和玉米等的耐鹽鹼性,在吉林大安鹽鹼地水稻增產22.4%—27.8%,在寧夏平羅鹽鹼地谷子增產19.5%,同時發現該基因的改造也能顯著增強玉米在鹽鹼地的存活率。

  中國科學院遺傳與發育生物學研究所副所長黃勛表示,該成果是面向我國農業生產方面的重大需求,從基礎研究著手解決實際問題的典型案例。


  《 人民日報 》( 2023年03月27日 13 版)
(責編:袁菡苓、高紅霞)

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