2022-06-21 09:19:00
隨著全球氣候變暖趨勢的加劇，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前亟待攻克的重大世界課題。中科院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心林鴻宣院士研究團隊和上海交通大學林尤舜研究團隊合作，首次發(fā)現(xiàn)了在一個調(diào)控水稻數(shù)量性狀基因位點（TT3）中存在由兩個拮抗的基因（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制，同時發(fā)現(xiàn)了第一個潛在的作物高溫感受器。通過雜交回交方法把高溫抗性強的非洲栽培稻TT3基因位點導入到亞洲栽培稻中，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日在國際頂尖學術(shù)期刊《科學》上發(fā)表。這是記者6月16日，從中科院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心召開的“水稻抗熱基因挖掘與機制研究新突破成果”新聞發(fā)布視頻會上獲悉的。
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℃，會對水稻、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制以及培育抗高溫作物新品種是當前亟待攻克的重大課題。一直以來，通過正向遺傳學方法挖掘控制高溫抗性的數(shù)量性狀基因位點難度大、具有挑戰(zhàn)性。該中心的林鴻宣院士研究團隊經(jīng)過7年（加上遺傳材料構(gòu)建，耗時近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TT3，并且闡明了其調(diào)控高溫抗性的新機制。為作物抗高溫育種提供了珍貴的基因資源，具有廣泛應用前景和商業(yè)價值，對有效應對全球氣候變暖引發(fā)的糧食安全問題意義重大。
林鴻宣介紹，該研究首次將植物細胞質(zhì)膜與葉綠體之間的高溫響應信號聯(lián)系起來，揭示了嶄新的植物響應極端高溫的分子機制。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)民日報》）
編輯：王 婕
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