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该团队进一步探究了STRK1提高水稻耐盐性的分子机制,耕地盐碱化影响粮食作物生长

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耕地盐碱化影响粮食作物生长,威胁粮食安全。提高作物的耐盐性,使盐碱地像普通耕地那样造福人类,是全球植物学家的追求。近日,湖南大学生物学院刘选明教授研究团队发现了一个能够降低土地盐碱化对水稻产量影响的新基因STRK1,并揭示了背后的分子作用机制。相关研究成果3月27日发表在国际顶尖植物学期刊Plant
Cell,同时被作为亮点推荐。这项成果将为水稻耐盐品种的选育提供理论指导和技术支持。

盐胁迫表型和STRK1的作用模式。湖南大学供图

目前,全球有9.5亿公顷盐碱地,其中1亿公顷在中国。同时,还约有20%的灌溉农田因气候变暖导致盐碱化,影响作物产量。水稻作为全世界最重要的粮食作物之一,亦是我国的第一大粮食作物,其喜甜土性,导致容易受到高盐环境产生的高渗透影响而减产或死亡。如何提高水稻的耐盐性,使盐碱地里也稻花飘香,湖南大学刘选明团队开展了近5年的研究。

湖南大学4月1日对外透露,该校生物学院刘选明教授研究团队联合湖南亚华种业科学研究院杨远柱研究员团队、中国科学院上海植物生理生态研究所李来庚研究员团队,发现了一个能够降低土地盐碱化对水稻产量影响的新基因STRK1,并揭示了背后的分子作用机制。

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相关研究成果近期发表在国际顶尖植物学期刊《植物细胞》(PlantCell)上。湖南大学生物学院教师周延彪、刘聪、唐冬英和燕璐为论文共同第一作者,刘选明和林建中为共同通讯作者。

研究过程中,团队成功筛选、鉴定到了一个可以提高水稻耐盐性的基因STRK1,其转基因株系在正常条件下与普通水稻没有区别,而高盐渗透条件下能明显提高水稻耐盐性和产量。该团队进一步探究了STRK1提高水稻耐盐性的分子机制。;我们发现STRK1在受到高盐渗透后发生自磷酸化,并通过磷酸化与其相互作用的过氧化氢酶C的210位的酪氨酸残基,显著提高过氧化氢酶活性,从而将过量有害的过氧化氢分解为水和氧气,降低高盐渗透造成的危害,提高水稻耐盐性和产量。研究团队成员林建中告诉记者。

耕地盐碱化影响粮食作物生长,威胁粮食安全。提高作物耐盐性,使盐碱地像普通耕地那样造福人类,是全球植物学家的共同追求。

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