概述
水稻是全球30億人口的主要糧食作物,離不開豐沛的水灌溉,但多數現有水稻品種不能在“大水沒頂”時長期存活,一般在水下不超過兩三天就會死亡,因此水稻抗洪水的能力不佳。據統計,每年洪水給全世界水稻種植帶來的經濟損失高達10億美元。
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國際水稻研究所、美國加州大學戴維斯分校和河邊分校3個機構的科學家,藉助全基因組分析的方法找到了水稻的“抗洪基因”。他們的這一成果發表在將於10日出版的新一期《自然》雜誌上。
研究人員發現,一些秈稻品種的抗淹沒能力遠比粳稻強,被洪水完全淹沒後一周還能生存,因此他們將秈稻和粳稻的基因組進行了比較。結果表明,在水稻第9染色體著絲點附近的3個基因可能與抗淹沒性有關。
通過對這3個基因的進一步分析,研究人員發現其中一個名為Sub1A的基因與水稻的抗淹沒性關係最密切,這個基因在秈稻和粳稻中的“版本”是不一樣的。研究人員將秈稻的Sub1A基因植入粳稻基因組後發現,粳稻的抗淹沒能力顯著提高了,這表明這個基因就是水稻的“抗洪基因”。
研究人員對印度的一個粳稻品種進行了“抗洪基因”改造,並增強了“抗洪基因”的表達。試驗種植表明,新培育的“抗洪水稻”能在大水完全淹沒兩星期後生存,同時還保持了原先品種的產量和其他優異特性。目前,他們已培育了適合寮國、孟加拉國、印度等洪水多發地區種植的“抗洪水稻”。
研究人員還計畫運用類似方法培育“抗洪玉米”、“抗洪大豆”等農作物。