我科学家发现水稻抗旱基因
华中农业大学鉴定出水稻特有抗旱基因ROAD1,携带该功能等位基因的水稻在干旱条件下产量提高21%至35%,且正常供水不影响生长。跨物种验证显示其可提升拟南芥、油菜等作物抗旱性,为培育抗旱稳产作物提供新思路。
来源:光明日报

本报武汉7月26日电 记者王建宏、张锐
华中农业大学熊立仲教授团队最近有了一个有意思的发现——他们鉴定出一个名为“ROAD1”的稻属特有的抗旱孤儿基因。简单来说,这个基因在水稻家族里独一份,在其他物种里找不到同源亲戚。但别小看它,田间试验显示,携带这个功能等位基因的水稻,在干旱条件下产量比对照高出不少——具体数字是21%到35%。更关键的是,正常供水时,它并不拖累生长和产量,算是兼顾了抗旱与稳产。
干旱一直是水稻生产和粮食安全的大敌。植物体内其实有一套经典的抗旱信号系统,核心组件在不同物种中高度保守,广泛参与生长发育和环境响应。但问题在于,直接动这些核心组件,往往会带来副作用——比如生长变慢、产量下降。抗旱和稳产的“跷跷板”难题,学界和产业界头疼了多年。熊立仲团队这次找到的ROAD1,正好绕开了这个陷阱。
他们以240份水稻种质资源为材料,锁定了这个孤儿基因。在干旱胁迫下,携带ROAD1功能等位基因的水稻,叶片卷曲程度明显更轻,产量损失也更小。这背后是基因的进化特异性和功能精准性在起作用。
更令人振奋的是后续的跨物种验证。由于抗旱信号的核心模块在植物界高度保守,团队把ROAD1分别导入拟南芥、油菜、玉米、小麦和杨树,结果这些植物都表现出更好的抗旱性。换句话说,这个源自水稻的基因,有潜力成为多种农作物的“共享抗旱利器”。
中国科学院院士、植物研究所研究员种康评价说,这项研究建立了从进化起源、分子机制到田间评价和跨物种验证的完整证据链,不仅深化了对孤儿基因参与植物环境适应的认识,也为发掘抗旱基因资源和培育抗旱稳产作物提供了新思路。
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