我国科学家发现提高水稻抗旱能力的基因

2016-02-26 08:01:49 新华网

  我国科学家研究发现,在水稻中高表达拟南芥WRKY57基因能显著提高水稻对干旱和高盐胁迫的耐受性。该项研究成果已于近日发表在国际期刊《植物科学前沿》上。

  干旱是限制农作物产量和品质的重要环境因素之一,但是国际上对于植物对干旱耐受性的潜在分子机制仍不清楚。

  据论文第一作者,中科院西双版纳热带植物园副研究员姜艳娟介绍,WRKY基因家族是一类典型的编码转录调控因子的基因家族,在“模式植物”拟南芥和水稻中分别拥有74个和102个成员。大量研究证明WRKY基因家族成员在植物对干旱胁迫的反应及其信号转导途径的建立过程中起着极其重要的调控作用。

  近年来,中科院西双版纳热带植物园余迪求研究员领导的研究团队一直致力于水稻抗旱能力的研究。在前期研究中,科学家们发现,拟南芥中WRKY57基因的激活表达能显著提高拟南芥对干旱和高盐的耐受性。这给科学家们一种暗示,是否可以利用转基因来提高农作物的抗旱能力?于是,科学家们在进一步的深入研究中,将拟南芥WRKY57基因高表达在水稻中,然后进行模拟干旱和高盐胁迫处理,发现转基因水稻在土壤相对含水量只有22%的干旱环境(水稻生长要求土壤含水量超过90%),或在175毫摩尔的氯化钠环境中的存活率可以达到100%。

  姜艳娟说:“实验结果证明了在水稻中高表达拟南芥WRKY57基因能显著提高水稻对干旱、高盐和聚乙二醇的耐受性,一方面是通过增强水稻对过量活性氧的清除能力,另一方面促进了胁迫相关基因的表达,共同提高水稻抗旱能力。”

  该研究得到国家自然科学基金委、中科院“西部之光”项目及云南省“创新研究团队”的资助。(记者 岳冉冉)

编辑:王悦阳
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