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中國科學家發現作物耐堿基因

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2023-03-24 19:51 | 稿件來源:香港中通社

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香港中通社3月24日電 中國科學家首次發現作物主效耐堿基因AT1,並揭示了其作用機制。這一科研成果於3月24日在國際學術期刊《科學》發表。

圖自央視新聞

實驗結果證明,利用該基因可顯著提升高粱、水稻、小麥、玉米、谷子等作物在鹽堿地的產量,有望大幅提升鹽堿地綜合利用水平。

據介紹,此前的研究中,由於常用的擬南芥等模式植物起源於非堿地,耐堿遺傳信息可能存在缺陷,從而導致相關研究未有突破。對此,該研究採用高粱作為實驗材料。“高粱起源於非洲中部貧瘠土地,土壤鹽堿大跨度變化的環境促使高粱通過進化形成了高度豐富的耐堿性遺傳資源。”謝旗說。

研究團隊對高粱遺傳資源進行了全基因組大數據關聯分析,發現一個主效耐堿基因AT1,該基因與水稻的粒形調控基因GS3同源,團隊揭示了作物耐鹽堿的分子機制。隨後的研究發現,AT1/GS3基因在主要糧食作物水稻、小麥、玉米、谷子中的調控機制也高度類似。

在理論突破的基礎上,團隊利用AT1基因對相關作物進行了耐鹽堿育種改良並開展大田實驗。在寧夏平羅鹽堿地,高粱籽粒增產20.1%,谷子增產19.5%;在吉林大安鹽堿地,水稻增產22.4%至27.8%;AT1基因也能顯著提高玉米在鹽堿地的存活率。

聯合國糧農組織調查數據顯示,截止到2015年,全球超過10億公頃鹽漬化土壤因鹽堿程度過高而不能被有效利用,其中鹽堿化土約占鹽漬化土壤的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,全球在作物耐鹽研究方面已取得大量成果和進展,但在作物耐堿機制方面,仍知之甚少。(完)


【編輯:馬華】

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