• 全球氣候變暖 亞洲稻與非洲稻“攜手御熱”

    2022-6-17 16:21 來源: 中新網 |作者: 鄭瑩瑩

    糧食也怕熱,高溫讓全球主要糧食作物減產。中國科學院分子植物科學卓越創新中心的林鴻宣研究團隊和上海交通大學的林尤舜研究團隊合作,把高溫抗性強的非洲栽培稻相關基因位點,導入亞洲栽培稻中,培育新的抗熱品系。相關成果于北京時間6月17日發表于國際頂尖學術期刊《科學》上。

    據IPCC(政府間氣候變化專門委員會)預測,全球平均氣溫每升高1℃,會導致主要糧食作物減產19.7%,其中小麥減產6.0%,水稻減產3.2%,玉米減產7.4%,大豆減產3.1%。至2040年,高溫將使全球糧食減產30%至40%。

    中國研究團隊經過7年(加上遺傳材料構建,耗時近10年)的努力,成功分離克隆了水稻高溫抗性新基因位點TT3,并且闡明了其調控高溫抗性的新機制。

    中國科學院院士林鴻宣介紹,團隊通過對大規模水稻遺傳群體進行交換個體篩選和耐熱表型鑒定,定位克隆到一個控制水稻高溫抗性的基因位點TT3。進一步研究發現,來自非洲栽培稻(CG14)的TT3基因位點,相較于來自亞洲栽培稻(WYJ)的TT3基因位點,具有更強的高溫抗性。

    為了了解TT3的生產應用價值,研究團隊通過多代雜交回交方法,把非洲栽培稻TT3基因位點導入到亞洲栽培稻中,培育成了新的抗熱品系——近等基因系NIL-TT3CG14。

    在抽穗期和灌漿期的高溫處理條件下,NIL-TT3CG14的增產效果是對照品系的1倍左右,同時,田間高溫脅迫下的小區增產約為20%。

    進一步的研究發現,TT3基因位點中存在兩個拮抗調控水稻高溫抗性的基因TT3.1和TT3.2??蒲腥藛T表示,可以借助分子生物技術方法,將抗高溫新基因TT3.1和TT3.2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中,提高不同作物品種的高溫抗性,維持其在極端高溫下的產量穩定性,助力應對全球氣候變暖引發的糧食安全問題。

    據悉,中國科學院分子植物科學卓越創新中心的博士生張海(上??萍即髮W聯合培養)為本文第一作者,林鴻宣院士和林尤舜副教授為本文共同通訊作者。(完)

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