2018-04-03 15:06:48
耕地鹽堿化影響糧食作物生長，提高作物的耐鹽性，使鹽堿地像普通耕地那樣造福人類，是全球植物學(xué)家的追求。近日，湖南大學(xué)生物學(xué)院劉選明教授研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個能夠降低土地鹽堿化對水稻產(chǎn)量影響的新基因STRK1，并揭示了背后的分子作用機(jī)制。相關(guān)研究成果3月27日發(fā)表在國際頂尖植物學(xué)期刊Plant Cell，同時(shí)被作為亮點(diǎn)推薦。這項(xiàng)成果將為水稻耐鹽品種的選育提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。
目前，全球有9.5億公頃鹽堿地，其中1億公頃在中國。同時(shí)，還約有20%的灌溉農(nóng)田因氣候變暖導(dǎo)致鹽堿化，影響作物產(chǎn)量。水稻是我國的第一大糧食作物，容易受到高鹽環(huán)境產(chǎn)生的高滲透影響而減產(chǎn)或死亡。如何提高水稻的耐鹽性，使鹽堿地里也稻花飄香，湖南大學(xué)劉選明團(tuán)隊(duì)開展了近5年的研究。
研究過程中，團(tuán)隊(duì)成功篩選、鑒定到了一個可以提高水稻耐鹽性的基因STRK1，其轉(zhuǎn)基因株系在正常條件下與普通水稻沒有區(qū)別，而高鹽滲透條件下能明顯提高水稻耐鹽性和產(chǎn)量。該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步探究了STRK1提高水稻耐鹽性的分子機(jī)制。
“我們發(fā)現(xiàn)STRK1在受到高鹽滲透后發(fā)生自磷酸化，并通過磷酸化與其相互作用的過氧化氫酶C的210位的酪氨酸殘基，顯著提高過氧化氫酶活性，從而將過量有害的過氧化氫分解為水和氧氣，降低高鹽滲透造成的危害，提高水稻耐鹽性和產(chǎn)量。”研究團(tuán)隊(duì)成員林建中告訴記者。
該研究為進(jìn)一步解析植物耐鹽的分子機(jī)制奠定了重要基礎(chǔ)，并提供了耐鹽的特征性分子標(biāo)記。另據(jù)了解，該論文也是湖南省本土水稻基礎(chǔ)研究領(lǐng)域首次發(fā)表在該期刊的研究成果。湖南大學(xué)生物學(xué)院周延彪、劉聰、唐冬英和燕璐為論文的共同第一作者，劉選明和林建中為共同通訊作者。湖南亞華種業(yè)科學(xué)研究院楊遠(yuǎn)柱研究員團(tuán)隊(duì)和中國科學(xué)院上海植物生理生態(tài)研究所李來庚研究員團(tuán)隊(duì)參與了部分研究。
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