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新型轉(zhuǎn)基因水稻使用雜草基因來對(duì)抗干旱影響

作者:百檢網(wǎng) 時(shí)間:2021-12-28 來源:互聯(lián)網(wǎng)

??聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)曾表示,大米是僅次于玉米和小麥的第三大糧食作物,許多國(guó)家世界大部分地區(qū)的主食是大米。 隨著需求的增加和氣候變化影響的不斷增加,水稻的干旱脆弱性日益受到關(guān)注。據(jù)外媒報(bào)道,現(xiàn)在日本理化研究所(RIKEN)可持續(xù)資源科學(xué)中心(CSRS)正在開發(fā)一種全新的新的轉(zhuǎn)基因水稻,其中摻入了來自雜草擬南芥(Arabidopsis thaliana)的基因,使其更耐旱。

??CSRS科學(xué)家表示,這種植物能夠通過產(chǎn)生一種稱為滲透調(diào)節(jié)劑(osmoprotectants)的化學(xué)物質(zhì)來適應(yīng)干旱,滲透調(diào)節(jié)劑包括各種形式的糖。通過增加細(xì)胞中保護(hù)劑的濃度,它們能更好地保持水分。產(chǎn)生一種稱為肌醇半乳糖苷的保護(hù)劑糖的關(guān)鍵是肌醇半乳糖苷合成酶(GolS)。CSRS通過與哥倫比亞國(guó)際熱帶農(nóng)業(yè)研究中心(CIAT)和日本國(guó)際農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中心(JIRCAS)合作,成功研發(fā)了能夠生產(chǎn)GolS的轉(zhuǎn)基因水稻。

??RIKEN科學(xué)家Fuminori Takahashi表示:“擬南芥GolS2基因**在RIKEN進(jìn)行基礎(chǔ)研究。使用它,我們能夠提高水稻抗干旱的能力,并且在干旱條件下提高水稻產(chǎn)量,這是基礎(chǔ)研究知識(shí)成功應(yīng)用于研究與食品有關(guān)問題的*佳典型案例之一”。

??為了研發(fā)新品種水稻,該團(tuán)隊(duì)開始使用巴西和非洲水稻,通過對(duì)水稻基因剪接,使它們過表達(dá)GolS2基因。然后,它們?cè)诟鞣N受控條件下的溫室中種植新稻。然后,該小組在模擬干旱條件下對(duì)轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行了測(cè)試,發(fā)現(xiàn)改良的水稻顯示較少的卷葉性狀——干旱指標(biāo)之一。*后,轉(zhuǎn)基因水稻柬埔寨不同地點(diǎn)進(jìn)行了三年的實(shí)地測(cè)試。研究人員發(fā)現(xiàn),即使在輕度至重度干旱條件下,轉(zhuǎn)基因水稻產(chǎn)量比普通水稻產(chǎn)量較高,卷葉性狀較少,生物量更高,含水量更高,葉綠素更高。

??這項(xiàng)研究發(fā)表在《Plant Biotechnology Journal》期刊上。

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