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記者從中國科學院獲悉：中科院遺傳發(fā)育所謝旗研究員、中國農業(yè)大學于菲菲教授、華中農業(yè)大學歐陽亦聃教授等領銜的科研團隊與多家單位合作，以耐鹽堿作物高粱為材料，首次發(fā)現農作物耐堿基因AT1及其作用機制。大田實驗證明該基因可顯著提升高粱、水稻、小麥、谷子和玉米等耐鹽堿作物種質產量，在改良鹽堿地綜合利用中具有重大應用前景。相關研究成果近日發(fā)表于《科學》和《國家科學評論》雜志。

聯合國糧農組織調查數據顯示，截至2015年，全球超過10億公頃鹽漬化土壤因鹽堿程度過高而不能被有效利用，其中鹽堿化土約占鹽漬化土壤的60%。如果能將這部分土地利用起來，全球糧食產量將有望大幅度提升。目前全球在植物耐鹽研究方面方法較成熟且研究力量集中，已取得了很多成果，但對于植物(作物)耐堿機制仍了解較少。

針對這個難題，研究團隊獨辟蹊徑，通過全基因組大數據關聯分析耐鹽堿差異大的高粱資源，發(fā)現了主效耐堿基因AT1，該基因與水稻的粒形調控基因GS3同源。首次揭示了高等生物高抗鹽堿的分子機制，并發(fā)現AT1的調控機制在主要糧食作物水稻、玉米及谷子中也高度類似。在重大理論突破基礎上，合作團隊對高粱進行耐鹽堿育種改良，在寧夏平羅鹽堿地進行的大田實驗表明，AT1基因的利用能夠使高粱籽粒增產20.1%，全株生物量(青貯用)增加30.5%。進一步將AT1基因用于改善主要禾本科作物水稻、谷子和玉米等的耐鹽堿性，在吉林大安鹽堿地水稻增產22.4%—27.8%，在寧夏平羅鹽堿地谷子增產19.5%，同時發(fā)現該基因的改造也能顯著增強玉米在鹽堿地的存活率。

中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所副所長黃勛表示，該成果是面向我國農業(yè)生產方面的重大需求，從基礎研究著手解決實際問題的典型案例。

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