我国科学家培育出抗热水稻新品系

随着全球气候变暖趋势的加剧,高温胁迫成为制约世界粮食生产安全的最为主要的因子之一,因此培育新的抗高温作物品种成为当前亟待攻克的重大世界课题。中科院分子植物科学卓越创新中心林鸿宣院士研究团队和上海交通大学林尤舜研究团队合作,首次发现了在一个调控水稻数量性状基因位点(TT3)中存在由两个拮抗的基因(TT3.1和TT3.2)组成的遗传模块调控水稻高温抗性和叶绿体蛋白降解新机制,同时发现了第一个潜在的作物高温感受器。通过杂交回交方法把高温抗性强的非洲栽培稻TT3基因位点导入到亚洲栽培稻中,培育成了新的抗热品系即近等基因系NIL-TT3CG14,在抽穗和灌浆期的田间高温条件下增产20%。这一重大科研成果,6月17日在国际顶尖学术期刊《科学》上发表。这是记者6月16日,从中科院分子植物科学卓越创新中心召开的“水稻抗热基因挖掘与机制研究新突破成果”新闻发布视频会上获悉的。   中科院分子植物卓越中心主任韩斌院士介绍,据研究表明平均温度每升高1,会对水稻、小麦、玉米等粮食作物造成3%~8%左右的减产,因此挖掘高温抗性基因资源、阐明高温抗性分子机制以及培育抗高温作物新品种是当前亟待攻克的重大课题。一直以来,通过正向遗传学方法挖掘控制高温抗性的数量性状基因位点难度大、具有挑战性。该中心的林鸿宣院士研究团队经过7年(加上遗传材料构建,耗时近10年)的努力,终于成功分离克隆了水稻高温抗性新基因位点TT3,并且阐明了其调控高温抗性的新机制。为作物抗高温育种提供了珍贵的基因资源,具有广泛应用前景和商业价值,对有效应对全球气候变暖引发的粮食安全问题意义重大。   林鸿宣介绍,该研究首次将植物细胞质膜与叶绿体之间的高温响应信号联系起来,揭示了崭新的植物响应极端高温的分子机制。由于TT3.1和TT3.2在多种作物中具有保守性,借助分子生物技术方法将该研究发掘的抗高温新基因应用于水稻、小麦、玉米、大豆以及蔬菜等作物的抗高温育种改良,可提高不同作物品种的高温抗性,维持其在极端高温下的产量稳定性。(据《农民日报》)

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