5月15日，《植物細(xì)胞（The Plant Cell）》在線發(fā)表中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所水稻分子設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)最新研究成果。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)植物激素細(xì)胞分裂素的分布模式在高鹽脅迫處理下會(huì)迅速發(fā)生改變，從地上組織向地下根中積累，并發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)AGO2基因可通過(guò)表觀修飾激活細(xì)胞分裂素轉(zhuǎn)運(yùn)基因BG3，模擬鹽脅迫狀態(tài)下的細(xì)胞分裂素分布模式，從而同時(shí)提高水稻產(chǎn)量和抗鹽性。
據(jù)童紅寧研究員介紹，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是作物育種的長(zhǎng)久目標(biāo)，但由于作物產(chǎn)量和抗性往往具有一定的補(bǔ)償效應(yīng)，如何在不利條件下保持高產(chǎn)是育種工作的重大挑戰(zhàn)。細(xì)胞分裂素在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，且有其復(fù)雜的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，但在作物中對(duì)其功能了解甚少。
該研究首次發(fā)現(xiàn)，植物可通過(guò)調(diào)整細(xì)胞分裂素的空間分布對(duì)高鹽脅迫做出響應(yīng)，從而提高對(duì)脅迫的適應(yīng)性。通過(guò)操縱參與此過(guò)程的關(guān)鍵組分，不僅可發(fā)揮細(xì)胞分裂素促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育的功能，還可大幅增強(qiáng)植物的耐逆性。與整體操縱激素的含量不同，操縱激素轉(zhuǎn)運(yùn)體現(xiàn)了一種更經(jīng)濟(jì)彈性的原則，并有望克服高產(chǎn)高抗之間的矛盾，因此在分子設(shè)計(jì)育種上具有巨大潛力。在此理論基礎(chǔ)上，研究人員發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)AGO2或BG3均可通過(guò)改變細(xì)胞分裂素空間分布顯著增加水稻粒長(zhǎng)和耐鹽性，從而驗(yàn)證了這一途徑的可行性。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目資助。（通訊員 衛(wèi)斐）
