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宁夏大学助力盐碱地“改头换面”
本文转自：宁夏日报
发现作物主效耐碱基因及其作用机制
宁夏大学助力盐碱地“改头换面”
本报讯 （记者 马越 见习记者 何婉蓉）挖掘盐碱地潜力，开展盐碱地综合利用，对于粮食安全有重要意义。宁夏盐碱地总面积约为600万亩，如何有效治理？近日，记者从宁夏大学了解到，继去年3月该校科研团队联合我国9家科研单位首次公布发现农作物耐碱关键基因AT1及其作用机制后，近日，这项课题的研究又有了新进展：宁夏大学科研团队将该基因通过分子设计，用于耐盐碱作物的育种遗传改良，有望在盐碱地治理等领域发挥重大作用。
去年3月24日，中国科学家“首次发现主效耐碱基因AT1”的研究发表在世界顶尖学术期刊《科学》杂志上，引起广泛关注。宁夏大学首次作为第二完成单位，实现了科研工作的历史性突破。日前，该项科技成果入选2023年度国内十大科技新闻，被中央广播电视总台发布。
“历经10多年联合研究，我们通过全基因组关联分析耐盐碱差异大的高粱资源，首次发现了其中的主效耐碱基因AT1。在高盐碱胁迫中，AT1通过调节水通道蛋白的活性，将逆境导致产生的有害物质泵到细胞外降低其应激反应，进而提高植物耐盐碱性。”宁夏大学教授、宁夏盐碱地改良利用科技创新团队负责人许兴介绍。2012年，在自治区育种专项牧草育种项目、中国科学院重点战略重点项目等科技专项支持下，中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗团队联合宁夏大学许兴团队等科研单位，共同启动了植物（作物）耐碱机制研究。“过去的几十年间，全球在植物耐盐研究方面的方法较为成熟且研究力量集中，但对于植物（作物）耐碱机制了解较少。”许兴说，以论文为例，在全球范围内能搜索到的耐盐方面的研究论文大概在2万至3万篇，而耐碱方面的论文只有300至400篇，科研难度高。
锚定目标十年磨一剑，多团队的联合攻关迎来丰硕成果：在对高粱遗传资源进行全基因组大数据关联分析后，主效耐碱基因AT1被正式发现。随后，在宁夏、吉林、山东等地的实验数据进一步证明了研究结果的科学性。在平罗县盐碱地（pH值达9.10）大田试验证明，敲除AT1基因后的高粱籽粒增产20.1%，全株生物量（青贮用）增加近30.5%，经基因修饰后的谷子增产19.5%、玉米在盐碱地存活率显著增强。
“AT1的发现之所以意义重大，是因为它是耐碱主效基因，在作物耐碱方面能发挥重要作用。其次，该基因具有普适性，经过基因编辑，我们发现AT1在水稻、小麦、玉米等作物中都能发挥作用，这说明其应用前景非常广阔。”许兴说。
近段时间，许兴团队正在紧锣密鼓开展宁夏作物耐盐碱基因研究试验，为开展下一步工作做准备。“我们希望把这项研究成果尽早应用在宁夏的各类作物中，这对于提高作物耐盐碱性将有重大意义。”许兴表示，此项研究不仅有利于全区盐碱地改良利用，还将对增加粮食产量、促进生态修复起到重要作用。
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快照生成时间：2024-02-23 09:45:04
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