中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所謝旗研究員科研團隊與國內多家科研機構和院校合作，經(jīng)過(guò)多年研究發(fā)現主效耐堿基因AT1，可以顯著(zhù)提升高粱、水稻、小麥、玉米、谷子等作物在鹽堿地上的產(chǎn)量，且在改良鹽堿地的綜合利用中具有重大應用前景。這一科研成果于北京時(shí)間3月24日在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表。

　　中科院遺傳發(fā)育所等單位組成的科研團隊使用起源于非洲中部貧瘠土地的高粱作為實(shí)驗材料，采用混合堿研究方法來(lái)調節堿度進(jìn)行實(shí)驗，通過(guò)全基因組大數據關(guān)聯(lián)分析，從中發(fā)現了主效耐堿基因AT1，該基因與水稻的粒形調控基因GS3同源，首次揭示了作物耐堿的分子機制。

　　中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員謝旗：一般的話(huà)，植物或者作物，它都有適應環(huán)境的基因組的變化、進(jìn)化。所以我們采集了不同地方的種子資源來(lái)，我們把它放在高鹽堿的土地里面，有一些就能生長(cháng)，有一些就不生長(cháng)，然后這些高粱又有基因組的數據，把基因組的數據再通過(guò)計算把它關(guān)聯(lián)到一起，抗鹽堿的和不抗鹽堿的，一做個(gè)比較就發(fā)現，有基因發(fā)生了突變，所以就是這樣來(lái)從高粱中第一個(gè)發(fā)現這個(gè)基因是跟耐堿相關(guān)。

　　在理論突破的基礎上，科研人員對高粱進(jìn)行了耐鹽堿育種生產(chǎn)實(shí)踐研究，在寧夏平羅鹽堿地進(jìn)行的大田實(shí)驗表明，AT1基因的利用能夠使高粱籽粒增產(chǎn)20.1%，青貯用全株生物量增加近30.5%。科研人員進(jìn)一步將AT1基因用于改良主要禾本科作物，例如水稻、小麥、玉米、谷子等的耐鹽堿性。在吉林大安鹽堿地的多年實(shí)驗表明，水稻可增產(chǎn)22.4%—27.8%，在寧夏平羅鹽堿地，谷子增產(chǎn)19.5%，同時(shí)，AT1基因的改造也能顯著(zhù)增強玉米在鹽堿地的存活率。

　　聯(lián)合國糧農組織調查數據顯示，截至2015年，全球超過(guò)10億公頃鹽漬化土壤因鹽堿程度過(guò)高而不能被有效利用，其中堿化土約占鹽漬化土壤的60%。科研人員預測，如果全球20%鹽堿地利用該基因，可每年為全球增產(chǎn)至少2.5億噸糧食，從而提高鹽堿地的作物產(chǎn)能。

　　中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員謝旗：我們國家又有15億畝鹽堿地，比起我們的18億畝耕地來(lái)說(shuō)也是少不了多少，假如把這個(gè)鹽堿地能用上產(chǎn)糧食，這個(gè)對我們國家的糧食安全就有了保障。

　　（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉 賀學(xué)國）