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开拓新的绿色革命

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-02-08 12:07  浏览次数:0
摘 要:牛津大学和中国科学院的研究人员发现了一种新基因,可以提高水稻的产量和肥料利用率。20世纪末世界范围内的绿色革命见证了全球大
 牛津大学和中国科学院的研究人员发现了一种新基因,可以提高水稻的产量和肥料利用率。
 
20世纪末世界范围内的“绿色革命”见证了全球大米和其他谷物产量的逐年大幅增长。绿色革命的推动者是目前仍在广泛使用的高产矮化绿色革命新品种(grv),以及肥料使用量的增加。
 
在GRVs中,单株的分蘖数增加,并且随着氮肥用量的增加而进一步增加,从而提高了产量。然而,化肥对农民来说是昂贵的,并且会造成广泛的环境破坏。因此,开发出分蘖数增加、产量提高、氮素利用率降低的新型grv是一个迫切的全球可持续农业目标。
 
由中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东教授和牛津大学植物科学系尼古拉斯·哈伯德教授领导的一项新的重大研究,今天作为《科学》杂志的封面报道发表,该研究的部分资金来自BBSRC牛顿-赖斯计划第一次发现了一种可以帮助达到这个目标的基因。
 
这项研究发现了一种对氮有反应的水稻基因,从而增加了一种名为NGR5的蛋白质在植物细胞中的积累。氮刺激NGR5积累,然后改变抑制分蘖生长的基因结构,关闭它们,从而增加增产分蘖的数量。
 
哈伯德教授说:“发现氮如何刺激分蘖生长本身就很令人兴奋。但我们的发现特别令人兴奋,因为NGR5控制着水稻基因组中多个基因的活性(通过一种称为染色质调节的机制),这些基因除了分蘖生长之外,还可能对水稻对土壤氮的许多不同反应负责。”
 
GRV的分蘖数增加也是由另一种叫做DELLA的分枝促进蛋白的积累引起的,这种积累被植物激素赤霉素(GA)减少。研究发现,GA还可以减少NGR5的积累,分蘖生长是NGR5和DELLA蛋白之间复杂相互作用的产物。
 
 
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