我国科学家发现水稻“智能开关”基因，破解抗寒与氮肥高效利用难题

IT之家 6 月 18 日消息，据央视新闻报道，全球气候变化引发区域性气候异常导致作物减产甚至绝收，而农业生产中过量施用氮肥造成的面源污染也不断加剧。如何同时提高作物抗逆性和氮肥利用效率，已成为世界农业面临的两大挑战。IT之家从报道获悉，水稻低温冻害极易大幅减产，生产上一般靠多施氮肥，帮助水稻受冻后恢复分蘖、保住产量。但水稻耐寒恢复、氮高效利用背后的遗传调控通路尚不清晰，二者协同调控机制也缺少系统性研究，是植物抗逆领域亟待破解的关键科学问题。中国科学院植物研究所种康院士科研团队以粳稻品种空育 131（KY131）和籼稻品种浙辐 802（ZF802）构建的重组自交系群体为材料，把水稻受冻后重新长分蘖的能力，当成衡量水稻抗冻恢复能力的新标准，找到了一个关键基因位点 qCR2，成功克隆出核心基因并命名为 CHPO。这个基因就像一个调控开关，水稻遭遇低温冻害后，它能自动启动，让水稻高效吸收氮肥、重新长出分蘖。依靠这项基因层面的发现，科研团队同步解决了水稻抗冻、高效用肥两大农业难题，为培育耐寒、稳产、氮高效利用的水稻新品种提供了重要的分子模块和育种策略。该研究成果 6 月 17 日在国际学术期刊《自然》发表。延伸阅读种康院士是中国科学院院士，长期从事植物分子遗传与生理研究，在植物感知和应答温度环境信号、作物分子设计育种等领域有重要贡献。籼稻和粳稻是水稻的两个主要亚种，我国北方多种植粳稻，南方多种植籼稻，两者之间存在显著的遗传和生理差异。文中提到的粳稻品种“空育 131”是黑龙江省农业科学院水稻研究所选育的寒地水稻品种，具有耐寒、早熟、高产等特点，是我国东北稻区的主栽品种之一。国际学术期刊《自然》是世界上最权威的科学期刊之一，其子刊《自然》主刊上发表的研究成果通常具有重要的科学价值。基因克隆是分子生物学中的关键技术，指从生物体的基因组中分离出目的基因，并在体外进行复制和操作的过程，是功能研究和育种应用的基础。参考CHPO coordinates chilling recovery and nitrogen use in rice