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携防晒基因番茄抗热不误高产-【新闻】

发布时间:2021-05-24 11:18:48 阅读: 来源:笼绞机厂家

携防晒基因番茄抗热不误高产番茄是起源于温带的外来蔬果,在包括上海在内的南方地区通常无法安然度夏。但昨天,沪上科学家宣布找到了一种天然自带的ER基因,ER基因表达量高的番茄相当于拥有防晒霜,可提高水分利用率,增强抗旱性。更喜人的是,以往研究发现,植物抵抗逆境的性状加强,往往伴随植物生长的不正常;ER基因却是抗逆、高产两不误。

北京时间前天晚上,来自中科院上海生科院植物生理生态研究所的这项新成果,在国际杂志《自然生物技术》在线发表。

ER基因广泛存在于各种植物中,可改良不同作物如水稻、玉米、蔬菜等农作物,以及草坪或其他园林植物的抗热性,还可促进其生长发育、改良产量性状。

据了解,全球气候变暖引发持续高温,预计2020年世界主要农作物在栽培面积不变的情况下可能产量下降。比如水稻在夏季高温期间,温度每上升1摄氏度,就可能造成减产10%。上海生科院植物生理生态研究所研究员何祖华领衔研究团队,常年致力于植物抗病抗逆研究,他们在极端高温环境下培养形似荠菜的模式植物拟南芥,发现其中一种拟南芥生态类型不仅抗病并且特别耐热,40摄氏度下竟成活2天,于是从中克隆出参与抗病抗高温的一个数量性状基因。

初,何祖华等将这一ER基因转入番茄,验证了其对转基因植物抗热性的提升作用。之后,他们在百余种番茄中筛选出4种,本身ER基因的表达量就较高,同时也更抗热耐旱。究其机理,ER基因表达水平提高后,显著增强了逆境下植物细胞膜的完整性,使细胞不易死亡。而每个细胞增多增大,组织器官与生物量也随之增大,植株总体壮实,表现出产量优势。这样的高ER番茄,在实验楼楼顶曝晒至45摄氏度也不会枯死。

经过上海、杭州、武汉等地连续3年的田间试验,研究团队还发现ER基因无论在双子叶经济作物番茄、还是在单子叶粮食作物水稻中,都具有相同的抗高温功能,比如高ER水稻与对照组相比在高温条件下的结实率提高,在长期高温条件下可增重30%至50%。何祖华表示,这个研究成果提示,对于农作物,可通过自然选育,育出不怕热、不怕晒的新品种;而对于园林植物,可通过转基因手段强化其对于干热的抗性。

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