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【新华社】 中国农科院科研团队发现水稻高产基因

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  记者近日从中国农业科学院作物科学研究所了解到,历经7年时间努力,周文彬研究员团队在水稻中研究发现了水稻高产基因OsDREB1C。该基因能够同时提高光合作用效率和氮素利用效率,在节肥的同时显著提高作物产量。7月22日,相关研究成果在国际著名学术期刊《科学》杂志以研究长文的形式在线发表。

  据了解,近年来作物单产增长缓慢,同时,氮肥作为农作物增产的重要措施之一,过量施用导致土壤酸化、水体富营养化等环境污染问题。

  在作物大幅度增产的同时实现氮肥高效利用,是当前农业科学研究中的前沿和热点。

  经过多年研究,周文彬团队在水稻中鉴定到一个同时受光和低氮诱导表达的基因OsDREB1C。研究发现,它能够同时提高水稻光合作用效率和氮素利用效率,可显著提高作物产量并高效利用氮肥,还可使水稻提前抽穗,缩短生长周期,实现“高产早熟,绿色高效”。

  据悉,2018年至2022年间,团队在北京、三亚、杭州的多年多点田间试验发现,增强该基因表达可使水稻产量较野生型提高30%以上,氮肥利用效率提高25.8%至56.6%,并缩短水稻生长周期。

 

  过表达材料(左)、野生型(中)、基因敲除材料(右)田间表型对比。(受访者供图)

 

  研究还发现,该基因在小麦中同样具有高产早熟的功能。通过在普通小麦品种“Fielder”中表达该基因进行功能验证,可使小麦田间增产20%左右,早熟3天至6天。

  《科学》杂志一位评审专家认为,作者对OsDREB1C基因进行了细致深入的分析,出色完成了大量的田间试验工作,包括不同作物、不同地点的多年田间试验,呈现了全面的研究结果。

  中国科学院院士杨维才表示,长期以来,育种家一直在寻找同时具备高产和高效的基因资源。OsDREB1C基因的发现,具有重要的科学价值和应用前景,其应用可能将对水稻和其他作物的改良,提供新的基因资源,促进高产高效作物新品种的培育。

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