近日，中科院上海生科院植物生理生態(tài)研究所何祖華課題組，發(fā)現(xiàn)了一個功能強大的“多效基因”——ER基因，它既能讓農(nóng)作物耐高溫、抗病、高產(chǎn)，又能提高農(nóng)作物的水分利用率、促進作物生長發(fā)育。

這一研究成果為農(nóng)作物、園林植物的高效育種提供了重要技術(shù)手段。該論文已在線發(fā)表于國際頂尖期刊《自然－生物技術(shù)》。

前人研究認為，讓農(nóng)作物同時具備“多重功效”是一項基本不可能完成的任務(wù)：擁有抗高溫、抗病蟲等特效功能的農(nóng)作物，要么“發(fā)育不良”植株不飽滿，要么“發(fā)育緩慢”高產(chǎn)難保證。

對此，經(jīng)過長達十余年的持續(xù)攻關(guān)，何祖華團隊發(fā)現(xiàn)，植物“擬南芥”中的ER基因擁有強大的特異功能，它好像給植物細胞涂了一層防曬、抗病的保護膜，讓細胞膜更加完整，不易破裂，植株發(fā)育更健康飽滿。

由此，何祖華團隊發(fā)現(xiàn)，不僅是擬南芥，水稻、番茄、玉米等農(nóng)作物中也有ER系列基因的存在。

“我們在長沙、武漢、上海等多地種植了具有更高活性的ER基因水稻。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)普通水稻已經(jīng)在高溫下枯死的時候，攜帶更高活性ER基因的水稻仍然可以獲得40%以上的結(jié)實率。”何祖華說。此外，ER基因還能讓植物的水分利用率提高50%。

研究團隊認為，ER基因是一個具有重要生物意義的基因位點。可以肯定，未來ER基因在包括水稻在內(nèi)的單子葉糧食作物以及包括番茄在內(nèi)的雙子葉經(jīng)濟作物等不同農(nóng)作物的抗高溫、抗病育種中都將有廣泛的應(yīng)用潛力
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