[植物]应对粮食安全挑战中国科学家独辟蹊径获突破性进展新华社上海4月22

文章图片

4月21日，研究组成员陈娟华在实验室工作。新华社采访人员张建松摄
新华社上海4月22日电（采访人员张建松）随着温室效应加剧，全球气候变暖造成的"高温胁迫" ，对世界粮食安全造成严重威胁。利用先进的遗传工程手段，中科院分子植物科学卓越创新中心、植物分子遗传国家重点实验室郭房庆研究组，经过长达6年多的努力，在提高植物光合效率和产量方面取得突破性进展。
据郭房庆研究员介绍，植物细胞中的叶绿体是进行光合作用的场所，高强光条件或高温胁迫，通常会引起叶绿体中的活性氧累积，抑制光合作用过程。其主要原因是造成叶绿体内的光合复合体PSII关键蛋白D1的迅速降解，叶片光合机能下降，进而导致作物减产。
在高强光条件或高温胁迫下，如何提高叶绿体内的光合复合体PSII修复效率，进而增强植物的光合效率，提高生物量和产量，是长期困扰这一领域科学家的基础性科学问题和挑战性难题。
在以往研究中，科学家们大多致力于从叶绿体内寻求解决之道。在中国科学院先导项目、科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委员会等相关项目资助下，郭房庆带领陈娟华、陈思婷等研究组成员，突破思维定势、独辟蹊径。
他们利用先进的遗传工程手段，克隆并构建了一个全新的、由高温响应启动子驱动的"融合基因" ，并整合拟南芥、烟草和水稻的基因组。经过遗传转化，在拟南芥、烟草和水稻三种植物中，成功创建了一条全新的、细胞核融合基因表达的D1蛋白合成途径。
"这就相当于建立了植物细胞D1蛋白合成的双途径机制。一个途径是天然的叶绿体途径，另一个用基因工程创建的细胞核途径。通过增加植物细胞核源D1合成途径，给植物补充D1 ，从而提高植物高温抗性和光合效率，提高生物量和产量。 "郭房庆说。
研究表明，拥有"D1蛋白合成双途径"的拟南芥、烟草和水稻改良株系，在高温抗性、光合效率、二氧化碳同化速率、生物量等方面，相较于野生型均有大幅度增加，效果显著。科研团队分别在上海松江和海南三亚陵水育种基地，对水稻遗传工程改良株系的产量进行了多年验证，水稻增产幅度在8.1%-21.0%之间。
21日，国际权威学术期刊《自然·植物》刊发了相关研究论文。

文章图片

4月21日，郭房庆研究员在办公室里介绍《自然·植物》上刊登的研究论文。新华社采访人员张建松摄

文章图片

4月21日，郭房庆研究员在人工气候室里观察水稻生长状况。新华社采访人员张建松摄

文章图片

4月21日，郭房庆研究员（右）和研究组成员陈娟华（左）在人工气候室里观察拟南芥幼苗生长状况。新华社采访人员张建松摄

文章图片

4月21日，郭房庆研究员在人工气候室里观察拟南芥株系。新华社采访人员张建松摄

文章图片

[植物]应对粮食安全挑战中国科学家独辟蹊径获突破性进展

推荐阅读

TA潮报■不用任何包装素颜出镜，都能秒杀旁人！，吴美珩很有气质

京东11.11全球热爱季倡导理性消费发布“只为热爱行动”宣传片

巴西木寓意巴西木寓意与风水

地球上每天都有一座大坝建成，最牛的却不是三峡大坝和胡佛大坝

白杨民间故事|连李嘉欣都自愧不如的“富豪收割机”，40岁活得像少女，太美了

法国护肤品排行榜10强

这些事情，男人都对你做过，不可能真心爱你

「退款」22年前农民交的这笔钱开始退还了! 当时你交了多少? 领

八卦新东郡■发誓要挑战10天瘦6斤，侧面否认怀孕绯闻，陈乔恩手捧蒜泥小龙虾

北京东城今年新增了九年一贯制直升项目新增5对定向名额派位入学学校

高考志愿|3所能捡漏的211大学，3所录取分不高的铁饭碗大学，高考志愿参考

处女座|冬季运势大爆发，三个星座升职加薪，有钱赚

深圳夫妻有远见，全屋很简约，“人性化”设计却超多，羡慕！

「越南」越南2980亿订单无人接盘，希望中国人能出手相助，国人：找下家吧

『哈么咯噔时尚』一股通往仙界的古典时尚，满满的“东方韵味”！，娶妻当如李子柒

载人航天|极其罕见的高空逃生！俄罗斯载人航天出错，宇航员5万米求生

『皇家马德里』皇马疯狂大清洗！曝齐达内欲送走4大巨星，瞄准身价2.9亿3天才

三国两晋南北朝|三国时中原内乱几十年，为何游牧民族不入侵，原来三国这么牛

高中数学|牛X实锤！高中数学所有知识点表格总结，高中知识点一个不漏！

红茶对癌症的作用吗,赤灵芝茶的功效与作用

[植物]应对粮食安全挑战 中国科学家独辟蹊径获突破性进展

推荐阅读

[植物]应对粮食安全挑战中国科学家独辟蹊径获突破性进展