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改變細(xì)胞分裂素分布 可提高水稻產(chǎn)量和抗鹽性

2020年05月22日 16:54:58 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 作者:瞿劍

  科技日?qǐng)?bào)訊(記者 瞿劍)近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所水稻分子設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),植物激素細(xì)胞分裂素的分布模式在高鹽脅迫處理下會(huì)迅速發(fā)生改變,從地上組織向地下根中積累。并且過(guò)表達(dá)AGO2基因可激活細(xì)胞分裂素轉(zhuǎn)運(yùn)基因BG3,模擬鹽脅迫狀態(tài)下的細(xì)胞分裂素分布模式,從而同時(shí)提高水稻產(chǎn)量和抗鹽性。相關(guān)研究成果最近在線發(fā)表于國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《植物細(xì)胞》。

  團(tuán)隊(duì)成員、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員童紅寧介紹,水稻粒長(zhǎng)與其產(chǎn)量密切相關(guān),耐鹽性則有助于其在鹽堿地上種植,而在育種環(huán)節(jié),產(chǎn)量和抗性往往很難兼顧。此前學(xué)界公認(rèn),細(xì)胞分裂素在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,且有其復(fù)雜的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng),但人們對(duì)其功能卻了解甚少。

  該項(xiàng)研究首次發(fā)現(xiàn),植物可通過(guò)調(diào)整細(xì)胞分裂素的空間分布對(duì)高鹽脅迫作出響應(yīng),從而提高對(duì)脅迫的適應(yīng)性。通過(guò)操縱參與此過(guò)程的關(guān)鍵組分,不僅可發(fā)揮細(xì)胞分裂素促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育的功能,還可大幅增強(qiáng)植物的耐逆性。

  研究人員介紹,與整體操縱激素的含量不同,操縱激素轉(zhuǎn)運(yùn)體現(xiàn)了一種更經(jīng)濟(jì)彈性的原則,并有望克服高產(chǎn)、高抗之間的矛盾,因此在分子設(shè)計(jì)育種上具有巨大潛力。

  在此理論基礎(chǔ)上,研究人員發(fā)現(xiàn),過(guò)表達(dá)AGO2或BG3均可改變細(xì)胞分裂素空間分布,可顯著增加水稻粒長(zhǎng)和耐鹽性,從而驗(yàn)證了這一途徑的可行性。

[編輯: 王姝]
(本文來(lái)源:科技日?qǐng)?bào))
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