登录

中国农技推广信息服务平台
登录|
  • 我国科学家发现耐碱基因可使作物增产
  • 发布时间:2023年03月24日    信息来源:央视新闻客户端    浏览量:10190


中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究员科研团队与国内多家科研机构和院校合作,经过多年研究发现主效耐碱基因AT1,可以显著提升高粱、水稻、小麦、玉米、谷子等作物在盐碱地上的产量,且在改良盐碱地的综合利用中具有重大应用前景。这一科研成果于北京时间3月24日在国际学术期刊《科学》发表。

中科院遗传发育所等单位组成的科研团队使用起源于非洲中部贫瘠土地的高粱作为实验材料,采用混合碱研究方法来调节碱度进行实验,通过全基因组大数据关联分析,从中发现了主效耐碱基因AT1,该基因与水稻的粒形调控基因GS3同源,首次揭示了作物耐碱的分子机制。

中科院遗传与发育生物学研究所研究员谢旗:一般的话,植物或者作物,它都有适应环境的基因组的变化、进化。所以我们采集了不同地方的种子资源来,我们把它放在高盐碱的土地里面,有一些就能生长,有一些就不生长,然后这些高粱又有基因组的数据,把基因组的数据再通过计算把它关联到一起,抗盐碱的和不抗盐碱的,一做个比较就发现,有基因发生了突变,所以就是这样来从高粱中第一个发现这个基因是跟耐碱相关。

在理论突破的基础上,科研人员对高粱进行了耐盐碱育种生产实践研究,在宁夏平罗盐碱地进行的大田实验表明,AT1基因的利用能够使高粱籽粒增产20.1%,青贮用全株生物量增加近30.5%。科研人员进一步将AT1基因用于改良主要禾本科作物,例如水稻、小麦、玉米、谷子等的耐盐碱性。在吉林大安盐碱地的多年实验表明,水稻可增产22.4%—27.8%,在宁夏平罗盐碱地,谷子增产19.5%,同时,AT1基因的改造也能显著增强玉米在盐碱地的存活率。

联合国粮农组织调查数据显示,截至2015年,全球超过10亿公顷盐渍化土壤因盐碱程度过高而不能被有效利用,其中碱化土约占盐渍化土壤的60%。科研人员预测,如果全球20%盐碱地利用该基因,可每年为全球增产至少2.5亿吨粮食,从而提高盐碱地的作物产能。

中科院遗传与发育生物学研究所研究员谢旗:我们国家又有15亿亩盐碱地,比起我们的18亿亩耕地来说也是少不了多少,假如把这个盐碱地能用上产粮食,这个对我们国家的粮食安全就有了保障。