盐碱地上作物增产超20% 中国科学家找到作物主效耐碱基因

(相关资料图)

在白花花的盐碱地上，高粱、水稻等作物也能取得大丰收。我国科研人员在高粱中发现主效耐碱基因AT1，首次揭示作物耐碱的分子机制，并将相关理论应用到水稻、小麦、玉米、谷子等作物上，显著提升了这些作物在盐碱地的产量。3月24日，相关成果在《科学》《国家科学评论》杂志发表。

我国盐碱地面积达1亿公顷，占世界盐碱地总面积的近十分之一，全球气候变化、淡水缺乏及化肥大量使用，使可耕土地盐渍化速度加快。为了更好地利用盐碱地资源，中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员谢旗团队对世界各地高粱资源开展研究，利用高粱全基因组关联分析，锁定了耐盐碱调控关键基因AT1。

在盐碱环境下，植物细胞会产生有毒害作用的过氧化氢，最终导致植株死亡。敲除AT1基因后，细胞上的水通道蛋白变得“活泼”，能将过氧化氢及时泵到细胞外。这一结论，首次揭示了作物耐碱的分子机制。随后，谢旗团队联合多家单位，在水稻、玉米、小麦、谷子等作物上广泛开展了AT1基因的功能验证。经过改良后的作物，在盐碱地均实现了产量、生物量提升20%至30%。

如果全球20%的盐碱地能利用该基因资源，每年将增产粮食约2.5亿吨。研究团队表示，AT1基因在提高作物耐盐碱性方面有巨大的应用前景，有望为我国粮食安全发挥重要支撑作用。

关键词：