2022-06-21 09:19:00
隨著全球氣候變暖趨勢(shì)的加劇，高溫脅迫成為制約世界糧食生產(chǎn)安全的最為主要的因子之一，因此培育新的抗高溫作物品種成為當(dāng)前亟待攻克的重大世界課題。中科院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心林鴻宣院士研究團(tuán)隊(duì)和上海交通大學(xué)林尤舜研究團(tuán)隊(duì)合作，首次發(fā)現(xiàn)了在一個(gè)調(diào)控水稻數(shù)量性狀基因位點(diǎn)（TT3）中存在由兩個(gè)拮抗的基因（TT3.1和TT3.2）組成的遺傳模塊調(diào)控水稻高溫抗性和葉綠體蛋白降解新機(jī)制，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)潛在的作物高溫感受器。通過(guò)雜交回交方法把高溫抗性強(qiáng)的非洲栽培稻TT3基因位點(diǎn)導(dǎo)入到亞洲栽培稻中，培育成了新的抗熱品系即近等基因系NIL-TT3CG14，在抽穗和灌漿期的田間高溫條件下增產(chǎn)20％。這一重大科研成果，6月17日在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表。這是記者6月16日，從中科院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心召開(kāi)的“水稻抗熱基因挖掘與機(jī)制研究新突破成果”新聞發(fā)布視頻會(huì)上獲悉的。
中科院分子植物卓越中心主任韓斌院士介紹，據(jù)研究表明平均溫度每升高1℃，會(huì)對(duì)水稻、小麥、玉米等糧食作物造成3％~8％左右的減產(chǎn)，因此挖掘高溫抗性基因資源、闡明高溫抗性分子機(jī)制以及培育抗高溫作物新品種是當(dāng)前亟待攻克的重大課題。一直以來(lái)，通過(guò)正向遺傳學(xué)方法挖掘控制高溫抗性的數(shù)量性狀基因位點(diǎn)難度大、具有挑戰(zhàn)性。該中心的林鴻宣院士研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)7年（加上遺傳材料構(gòu)建，耗時(shí)近10年）的努力，終于成功分離克隆了水稻高溫抗性新基因位點(diǎn)TT3，并且闡明了其調(diào)控高溫抗性的新機(jī)制。為作物抗高溫育種提供了珍貴的基因資源，具有廣泛應(yīng)用前景和商業(yè)價(jià)值，對(duì)有效應(yīng)對(duì)全球氣候變暖引發(fā)的糧食安全問(wèn)題意義重大。
林鴻宣介紹，該研究首次將植物細(xì)胞質(zhì)膜與葉綠體之間的高溫響應(yīng)信號(hào)聯(lián)系起來(lái)，揭示了嶄新的植物響應(yīng)極端高溫的分子機(jī)制。由于TT3.1和TT3.2在多種作物中具有保守性，借助分子生物技術(shù)方法將該研究發(fā)掘的抗高溫新基因應(yīng)用于水稻、小麥、玉米、大豆以及蔬菜等作物的抗高溫育種改良，可提高不同作物品種的高溫抗性，維持其在極端高溫下的產(chǎn)量穩(wěn)定性。（據(jù)《農(nóng)民日?qǐng)?bào)》）
編輯：王 婕
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