发现抗旱水稻基因。免费技术图书馆新闻

发现水稻抗旱基因

07.07.2022

中国科学家在水稻中发现了两个基因，可以使中国的主流作物更加耐热，为培育高耐热作物提供了新途径。

中国科学院上海植物生理生态研究所和上海交通大学的研究人员揭示了水稻细胞膜在与叶绿体结合之前感知外部热应激信号的机制。这是发生光合作用以提供耐热性的器官。

过高的温度会损坏植物的叶绿体。当温度超过作物的正常耐受性时，其产量往往会下降。

专家鉴定了一个具有两个基因的位点：耐热性 3.1 (TT3.1) 和耐热性 3.2 (TT3.2)。它们相互作用，增加水稻的耐热性，减少热应激造成的粮食产量损失。

科学家们发现，TT3.2的积累会因热应激对叶绿体造成损害，但在这种情况下，TT3.1可以作为药物。

根据发表在《科学》杂志上的一项研究，在热应激下，潜在的热传感器 TT3.1 将从细胞中去除细胞膜以切割成熟的 TT3.2 蛋白。

“这项研究揭示了一种新的分子机制，即植物细胞膜与叶绿体结合以响应热信号，”上海植物生理与生态研究所的合著者林红轩说。

然后，研究人员使用杂交将非洲水稻 TT3 基因座翻译成亚洲物种。

现场测试表明，新物种更耐热。据研究人员称，它可以承受高达 38 摄氏度的温度而不会损失产量，而普通物种的产量在 35 摄氏度以上的温度下会减少。

研究人员说，新发现的基因也可以用于其他植物，包括小麦、玉米、豆类和蔬菜，以培育耐热菌株。

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