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中国科研团队破译改善盐碱地水稻生长新基因

2018年04月01日 14:49 来源:中国新闻网 参与互动 
中国科研团队破译改善盐碱地水稻生长新基因
    盐胁迫表型和STRK1的作用模式。 湖南大学供图

  中新网长沙4月1日电 (王昊昊 曾欢欢 李妍蓉)湖南大学1日对外透露,该校生物学院刘选明教授研究团队联合湖南亚华种业科学研究院杨远柱研究员团队、中国科学院上海植物生理生态研究所李来庚研究员团队,发现了一个能够降低土地盐碱化对水稻产量影响的新基因STRK1,并揭示了背后的分子作用机制。

部分科研人员。 湖南大学供图
部分科研人员。 湖南大学供图

  相关研究成果近期发表在国际顶尖植物学期刊《植物细胞》(PlantCell)上。湖南大学生物学院教师周延彪、刘聪、唐冬英和燕璐为论文共同第一作者,刘选明和林建中为共同通讯作者。

  耕地盐碱化影响粮食作物生长,威胁粮食安全。提高作物耐盐性,使盐碱地像普通耕地那样造福人类,是全球植物学家的共同追求。

田间播种。 湖南大学供图
田间播种。 湖南大学供图

  目前,全球有9.5亿公顷盐碱地,其中中国占1亿公顷;全球约20%的灌溉农田因气候变暖导致盐碱化,影响作物产量。水稻是世界上最重要的粮食作物之一,也是中国第一大粮食作物,其喜甜土性导致易受高盐环境产生的高渗透影响而减产或死亡。

  湖南大学研究团队主导围绕如何提高水稻耐盐性开展了近5年的研究。“这项成果将为水稻耐盐品种的选育提供理论指导和技术支持。”刘选明教授研究团队成员、湖南大学生物学院副教授林建中说,研究过程中,团队成功筛选、鉴定到了一个可以提高水稻耐盐性的基因STRK1,其转基因株系在正常条件下与普通水稻没有区别,而高盐渗透条件下能明显提高水稻耐盐性和产量。

田间取样。 湖南大学供图
田间取样。 湖南大学供图

  研究团队进一步探究了STRK1提高水稻耐盐性的分子机制。“我们发现STRK1在受到高盐渗透后发生自磷酸化,并通过磷酸化与其相互作用的过氧化氢酶C的210位的酪氨酸残基,显著提高过氧化氢酶活性,从而将过量有害的过氧化氢分解为水和氧气,降低高盐渗透造成的危害,提高水稻耐盐性和产量。”林建中说。

  他表示,该研究为进一步解析植物耐盐的分子机制奠定了重要基础,并提供了耐盐的特征性分子标记。该论文也是湖南省本土水稻基础研究领域首次发表在《植物细胞》上的研究成果。(完)

【编辑:左盛丹】
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