本報(bào)訊(記者 劉蘇雅)在白花花的鹽堿地上，高粱、水稻等作物也能取得大豐收。我國(guó)科研人員在高粱中發(fā)現(xiàn)主效耐堿基因AT1，首次揭示作物耐堿的分子機(jī)制，并將相關(guān)理論應(yīng)用到水稻、小麥、玉米、谷子等作物上，顯著提升了這些作物在鹽堿地的產(chǎn)量。3月24日，相關(guān)成果在《科學(xué)》《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》雜志發(fā)表。
我國(guó)鹽堿地面積達(dá)1億公頃，占世界鹽堿地總面積的近十分之一，全球氣候變化、淡水缺乏及化肥大量使用，使可耕土地鹽漬化速度加快。為了更好地利用鹽堿地資源，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員謝旗團(tuán)隊(duì)對(duì)世界各地高粱資源開(kāi)展研究，利用高粱全基因組關(guān)聯(lián)分析，鎖定了耐鹽堿調(diào)控關(guān)鍵基因AT1。
在鹽堿環(huán)境下，植物細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生有毒害作用的過(guò)氧化氫，最終導(dǎo)致植株死亡。敲除AT1基因后，細(xì)胞上的水通道蛋白變得“活潑”，能將過(guò)氧化氫及時(shí)泵到細(xì)胞外。這一結(jié)論，首次揭示了作物耐堿的分子機(jī)制。隨后，謝旗團(tuán)隊(duì)聯(lián)合多家單位，在水稻、玉米、小麥、谷子等作物上廣泛開(kāi)展了AT1基因的功能驗(yàn)證。經(jīng)過(guò)改良后的作物，在鹽堿地均實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量、生物量提升20%至30%。
如果全球20%的鹽堿地能利用該基因資源，每年將增產(chǎn)糧食約2.5億噸。研究團(tuán)隊(duì)表示，AT1基因在提高作物耐鹽堿性方面有巨大的應(yīng)用前景，有望為我國(guó)糧食安全發(fā)揮重要支撐作用。(北京日?qǐng)?bào))
