中國科研人員找到 水稻抗旱「智能開關」

 【新華社武漢7月24日電】(記者 侯文坤、牛潤哲)華中農業大學熊立仲教授團隊一項關於水稻抗旱的最新研究,找到了能兼顧穩產與耐旱的「智能開關」──一個名為「ROAD1」的稻屬特有的抗旱孤兒基因,並系統解析了其作用機制和跨物種應用潛力,有望讓更多種農作物不再「怕渴」。相關研究成果北京時間7月23日晚在線發表於國際學術期刊《細胞》。

 長期以來,作物的抗旱改良面臨兩難困境,提高抗旱能力往往伴隨作物生長抑制和產量下降。論文通信作者熊立仲說,近年來團隊以240份水稻種質資源為材料,圍繞如何在不影響農作物正常生長前提下提高其抗旱能力進行持續攻關,成功從水稻自然變異中鑒定出了稻屬特有的抗旱孤兒基因ROAD1。

 在作用機制上,ROAD1基因編碼的蛋白通過與脫落酸信號通路的負調控因子OsPP2C68結合,減弱其對SnRK2激酶的抑制,從而增強脫落酸信號輸出和水稻抗旱響應。在水份充足條件下,ROAD1基因編碼的蛋白會保持極低水平,不影響水稻正常生長;在受到乾旱威脅時,其會大量積累並與OsPP2C68結合,增強水稻的抗旱能力。

 熊立仲介紹,多年度、多環境的田間試驗顯示,導入ROAD1功能等位基因的優良水稻品種,在乾旱條件下的產量較對照組提高了21%-35%,在正常供水條件下,未發現明顯的生長和產量不利變化。研究團隊將ROAD1功能等位基因導入擬南芥、油菜、玉米、小麥和楊樹等植物中,這些植物也均表現出更好的抗旱性。

 「這項研究表明,這一源自水稻的基因有望讓更多種農作物不再『怕渴』,同時還能兼顧穩產,為發掘抗旱基因資源和培育抗旱穩產作物提供了新的思路。」熊立仲說。◇